JP2002064073A - 半導体ウェーハ剥し装置および半導体ウェーハの製造方法 - Google Patents
半導体ウェーハ剥し装置および半導体ウェーハの製造方法Info
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Abstract
ートから剥離し、ウェーハ収納用キャリアへの装填に至
る一連の作業を無人化する。 【解決手段】 プレート搬送ローラー2と、プレート受
入れステージ3a、ウェーハ位置決めステージ3b、ウ
ェーハ剥離ステージ3c及びプレート排出ステージ3d
の4つに区分され、プレート移載装置3と、ウェーハの
貼付位置を検出するレーザー変位計7と、ウェーハ剥離
ロボット4と、ウェーハ剥離ステージ3cで貼付プレー
ト1から剥離されたウェーハ10をウェーハ収納用キャ
リアローダー6まで搬送するウェーハ搬送機構5と、ウ
ェーハ10剥離後の貼付プレート1を装置外に搬出する
プレート搬出ローラー11とから構成した。
Description
製造工程のうち、研磨終了後のウェーハを貼付プレート
から剥がし、洗浄用キャリアに装填するまでの一連の作
業を自動で行う装置に関するものである。
を用いて貼付プレートに貼り付けられた状態でその表面
を研磨加工して鏡面仕上げされる。そして、研磨が完了
すると、貼付プレートから剥がされ洗浄工程へ送られ
る。従来、この貼付プレートからウェーハを剥がす作業
は、一般的には図5に示すような薄いカミソリ刃13a
を先端に装着した専用の剥離用治具13を用いて人手に
よって行われていた。
手による作業は、ウェーハを傷つけないように細心の注
意を払う必要があり、非常に作業性の悪いものであっ
た。そこで、本出願人は、特願平3−353865号
(特開平5−162915号)を以て、研磨後のウェー
ハを貼付した貼付プレートからウェーハを剥離し、キャ
リアに装填するまでの一連の作業を自動的に行うウェー
ハ剥し装置の出願を行った。この装置は、貼付プレート
をウェーハ剥し機構に送る貼付プレート搬送機構と、貼
付プレートを載置して回転するプレート回転台と、貼付
プレートに設けた基準点を検出するセンサと、上下動及
び回転するアーム先端に設けた開閉自在のハンドとを備
えたウェーハ剥し機構と、ウェーハ搬送ベルトと、キャ
リア昇降手段とを備えたウェーハ装填機構と、前記貼付
プレート搬送機構、ウェーハ剥し機構、ウェーハ装填機
構に対する制御装置とから構成されている。そして、こ
のように構成することにより、以下のような作用効果を
もたらすものである。 (a)研磨終了後のウェーハを貼付した貼付プレートを
プレート回転台上で回転させ、貼付プレートに設けた基
準点をセンサが検出するとプレート回転台の回転を停止
させることによって、ウェーハ剥し機構に対する位置決
めをすることができる。 (b)ウェーハ剥し機構によって貼付プレートから剥離
されたウェーハは、ウェーハ搬送ベルト上に載置され、
そのままキャリア内に送られ、ウェーハの剥離からキャ
リアへの装填に至る一連の作業を無人化することができ
る。 本発明もまた、前記問題点に鑑み、研磨工程を経たウェ
ーハのウェーハ貼付ブレートからの剥離作業を自動化
し、作業の省力化を図ることができる半導体ウェーハ自
動剥がし装置を提供することを目的とする。
導体ウェーハ自動剥し装置を、基本的には、半導体ウェ
ーハを貼付した貼付プレートをプレート移載装置に搬入
するプレート搬入機構と、プレート受入れステージ、ウ
ェーハ位置決めステージ、ウェーハ剥離ステージ及びプ
レート排出ステージとに区分され、貼付プレートを載置
して移動するプレート移載装置と、前記位置決めステー
ジに設けられ貼付プレート上のウェーハの貼付位置を検
出するセンサーと、ウェーハと貼付プレートの隙間に挿
入可能に形成された上下動可能な爪を備え、且つ前後に
移動可能に設けられたウェーハ剥離機構と、前記ウェー
ハ剥離ステージで貼付プレートから剥離されたウェーハ
をウェーハ収納用キャリアローダーまで搬送するウェー
ハ搬送機構と、ウェーハ剥離後の貼付プレートを前記プ
レート排出ステージから搬出するプレート排出機構とか
ら構成した。
を、ウェーハ貼付プレートから剥離し、ウェーハ収納用
キャリアへの装填及び、ウェーハ剥離後の貼付プレート
の搬出に至る一連の作業を無人化することができる。
づいて説明する。図1は本発明に係る半導体ウェーハ自
動剥し装置の平面図、図2はウェーハ剥離ロボットの
(A)は要部平面図、(B)は要部側面図、図3は貼付
プレートをテンプレートに吸着させた状態を示す斜視
図、図4はベルヌイチャックの(A)は平面図、(B)
は一部断面側面図、図5は従来技術で使用される剥離用
治具を示す(A)は平面図、(B)は側面図である。
体ウェーハ自動剥し装置は、複数枚の半導体ウェーハ1
0を貼付した貼付プレート1をプレート移載装置3に搬
送するプレート搬入ローラー2と、プレート移載装置3
と、ウェーハ剥離ロボット4と、剥離されたウェーハ1
0をウェーハ収納用キャリアローダー6まで搬送するウ
ェーハ搬送機構5と、ウェーハ10剥離後の貼付プレー
ト1を装置外へ搬出するプレート搬出ローラー11とか
ら構成されている。
ず)が設けられており、これに貼付されるウェーハ10
は、貼付プレート1の直径上、且つ前記基準点から36
0°/n(nは貼付されたウェーハの枚数)ずつ間隔を
おいた位置に、各々のウェーハ10の中心が来るように
配列されている。
れており、プレート受入れステージ3a、ウエーハ位置
決めステージ3b、ウェーハ剥離ステージ3c及びプレ
ート排出ステージ3dの4つのステージに区分され、プ
レート搬入ローラー2より送られてきた貼付プレート1
を載置した状態で水平方向に回動し、貼付プレート1を
順に次ステージへ移動できるようにされている。また、
プレート受入れステージ3a、ウェーハ位置決めステー
ジ3b、ウェーハ剥離ステージ3c及びプレート排出ス
テージ3dの各ステージは上下動可能に設けられてお
り、各ステージ固有の作動状態においては貼付プレート
1を上昇させ、次のステージに移動させる際には下降す
るようにされている。
bの上方には芯出し用のレーザー変位計(センサー)7
が設けられ、このレーザー変位計7により、順次搬入さ
れてくる貼付プレート間のピッチ、貼付プレートの中心
点から貼付されたウェーハ10の内側端及び外側端の距
離を測定し、貼付プレート1上のウエーハ10の貼付位
置を検出する。ここで、貼付プレート1を回転させ、後
述する次のウェーハ剥離ステージ3cに設けられたテン
プレート8のウェーハ嵌合孔8a内に納まるように位置
を決定する。その際、ウェーハ10の貼付位置にズレが
あれば、これを検出して装置の運転を停止し、ブザーに
てオペレーターに知らせることができるようにされてい
る。
装置3のウェーハ剥離ステージ3cの近傍に設けられて
おり、図2に示すように、前後に移動可能な基台4a上
に設けられた上下動可能なハンド4bの先端にウェーハ
10と貼付プレート1の隙間に挿入可能に形成された薄
い爪4cを備えており、ウェーハ剥離ステージ3c上に
固定された貼付プレート1を回転させながら貼付された
ウェーハ10を順次剥離することができるようにされて
いる。
は、図3に示すようなテンプレート8が設けられてお
り、直前の位置決めステージ3bで位置決めを行った貼
付プレート1を上昇させてテンプレート8に吸着させ、
貼付されたウェーハ10をテンプレート8の周縁から切
り欠いて設けられたウェーハ嵌合孔8a内に収納できる
ようにされている。これにより、剥離されたウェーハ1
0はウェーハ嵌合孔8aの内周縁部にて係止され、剥離
後も貼付位置に留まらせることができ、剥離後のウェー
ハ10が貼付プレート1上を滑り、位置が乱れるのを防
止できるようにされている。
1から剥離されたウェーハ10は、ウェーハ搬送機構5
により、ウェーハ収納用キャリアローダー6まで搬送さ
れる。ウェーハ搬送機構5はベルヌイチャック9を備え
ており、これにより、剥離されたウェーハ10を上方か
ら吸着して搬送するようにされている。ベルヌイチャッ
ク9は、図4に示すような構造にされており、ノズル9
aから空気を供給して噴出し、ノズル9b及び9cから
排気することによりフランジ9dと内部の真空室9eに
係る作用によりウェーハ10を無接触にて吸引懸垂し、
ウェーハ10を傷つけたり汚染することなく保持するこ
とができるようにされている。
ト1がプレート受入ステージ3aに搬入される。搬入完
了後、搬送ローラー2は下降する。他のステーションが
正常に作動していれば、プレート移載装置3が回動し、
ウェーハ位置決めステージ3bにシフトする。 (S2).貼付プレート1がウェーハ位置決めステージ
3bにシフトしてプレート移載装置3が停止すると、ウ
ェーハ位置決めステージ3bが上昇し、貼付プレート1
を水平に回転させながらレーザー変位計7により、ウェ
ーハ10の貼付位置を検出すると共に、次のウェーハ剥
離ステージ3cに設けられたテンプレート8のウェーハ
嵌合孔8a内に納まるように位置を決定し停止する。そ
の際、貼付プレート1上に貼付されたウェーハ10の貼
付位置にズレ等の異常があれば、これを検出して装置の
運転を停止すると共に、ブザーにて警報する。貼付位置
が正常であれば、ウェーハ位置決めステージ3bは下降
する。そして、他のステーションが正常に作動していれ
ば、プレート移載装置3が回動し、ウェーハ剥離ステー
ジ3cにシフトする。 (S3).貼付プレート1がウェーハ剥離ステージ3c
にシフトしてプレート移載装置3が停止すると、ウェー
ハ剥離ステージ3cが上昇し、貼付プレート1をテンプ
レート8に吸着させる。次いで、ウェーハ剥離ロボット
4が前進し、ハンド4bの先端の爪4cがウェーハ10
と貼付プレート1の隙間に挿入されてハンド4bの上下
の駆動により、貼付されたウェーハ10を剥離する。剥
離されたウェーハ10はウェーハ剥離ステージ3cの回
転によりウェーハ10の回収位置まで移動し、ベルヌイ
チャック9に吸着されウェーハ搬送機構5により、ウェ
ーハ収納用キャリアローダー6まで搬送される。同時
に、ウェーハ剥し機構4は剥離位置に来た次のウェーハ
10を上述の如く剥離し、貼付プレート1に貼付された
ウェーハ10がなくなるまで繰り返す。貼付プレート1
に貼付された全てのウェーハ10の剥離が終了すると、
ウェーハ剥離ステージ3cが下降する。そして、他のス
テーションが正常に作動していれば、プレート移載装置
3が回動し、ウェーハ搬出ステージ3dにシフトする。 (S4).貼付プレート1がウェーハ搬出ステージ3d
にシフトしてプレート移載装置3が停止すると、プレー
ト搬出ローラー11が上昇し、貼付プレート1を搬出す
る。 (S5).上記(S1)〜(S4)を1ロット分の貼付
プレート1がすべて処理されるまで繰り返す。尚、図1
中12は制御装置であり、本装置における上記一連の作
動を自動制御する。
り、下記の優れた効果が得られる。 (1).研磨完了後のウェーハを、ウェーハ貼付プレー
トから剥離し、ウェーハ収納用キャリアへの装填に至る
一連の作業を無人化することができる。 (2).プレート移載装置を、略十字状に形成し、プレ
ート受入れステージ、ウェーハ位置決めステージ、ウェ
ーハ剥離ステージ及びプレート排出ステージの4つに区
分したので、各ステージでの機能を独立且つ同時に進行
することができ、一連の作業を連続且つ迅速に行うこと
ができる。 (3).ウェーハ剥離ステージにテンプレートを設け、
貼付されたウェーハを、テンプレートの周縁から切り欠
いて設けられたウェーハ嵌合孔内に収納するようにした
ので、剥離後のウェーハの動きが規制されるため、剥離
されたウェーハが貼付プレート上を滑り、位置が乱れる
のを防止できる。 (4).ウェーハ搬送機構にベルヌイチャックを備えた
ので、ウェーハを傷つけたり汚染することなく搬送する
ことができる。
面図である。
(B)は要部側面図である。
を示す斜視図である。
一部断面側面図である。
は平面図、(B)は側面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】少なくともウェーハ位置決めステージから
ウェーハ剥離ステージへ、半導体ウェーハを貼付した貼
付プレートを支持して移動させるプレート移載装置と、 前記ウェーハ位置決めステージに設けられ、前記プレー
ト移載装置に支持された前記貼付プレート上のウェーハ
の貼付位置を検出するセンサーと、 前記ウェーハ剥離ステージに設けられ、ウェーハと貼付
プレートの隙間に挿入可能に形成された爪を備えたウェ
ーハ剥離装置と、 前記貼付プレートから剥離されたウェーハを搬送するウ
ェーハ搬送機構と、 ウェーハ剥離後の貼付プレートを前記プレート移載装置
から搬出するプレート搬出機構とを有することを特徴と
する半導体ウェーハ剥し装置。 - 【請求項2】少なくともウェーハ位置決めステージから
ウェーハ剥離ステージへ、半導体ウェーハを貼付した貼
付プレートを支持して移動させるプレート移載装置と、 前記ウェーハ位置決めステージに設けられ、前記プレー
ト移載装置に支持された前記貼付プレート上のウェーハ
の貼付位置を検出するセンサーと、 前記ウェーハ剥離ステージに設けられ、半導体ウェーハ
の貼付プレート上の位置乱れを規制する位置規制部材
と、該位置規制部材によって半導体ウェーハの位置乱れ
を規制した状態でウェーハと貼付プレートの隙間に爪を
挿入して、貼付プレートからウェーハを剥離させるウェ
ーハ剥離手段と、 前記貼付プレートから剥離されたウェーハを搬送するウ
ェーハ搬送機構と、 ウェーハ剥離後の貼付プレートを前記プレート移載装置
から搬出するプレート搬出機構とを有することを特徴と
する半導体ウェーハ剥し装置。 - 【請求項3】少なくともウェーハ位置決めステージから
ウェーハ剥離ステージへ、半導体ウェーハを貼付した貼
付プレートを支持して移動させるプレート移載装置と、 ウェーハを貼付した前記貼付プレートを前記プレート移
載装置に搬入するプレート搬入機構と、 前記ウェーハ位置決めステージに設けられ、前記貼付プ
レート上のウェーハの貼付位置を検出するセンサーと、 前記ウェーハ剥離ステージに設けられ、ウェーハと貼付
プレートの隙間に挿入可能に形成された爪を備えたウェ
ーハ剥離装置と、 前記ウェーハ剥離ステージで貼付プレートから剥離され
たウェーハを搬送するウェーハ搬送機構と、 ウェーハ剥離後の貼付プレートを前記プレート移載装置
から搬出するプレート搬出機構とを有することを特徴と
する半導体ウェーハ剥し装置。 - 【請求項4】半導体ウェーハが貼付された貼付プレート
から、半導体ウェーハを剥離させる半導体ウェーハ剥し
装置において、 半導体ウェーハの貼付プレート上の位置乱れを規制する
位置規制部材と、 該位置規制部材によって半導体ウェーハの位置乱れを規
制した状態で、ウェーハと貼付プレートの隙間に爪を挿
入して、貼付プレートからウェーハを剥離させるウェー
ハ剥離手段と、を有することを特徴とする半導体ウェー
ハ剥し装置。 - 【請求項5】前記位置規制部材は、略円板形状をなし、
その周縁から切り欠いて設けられたウェーハ嵌合用の凹
部を有しており、 該凹部によって前記半導体ウェーハを支持することによ
り、位置乱れを規制することを特徴とする請求項2また
は4に記載の半導体ウェーハ剥し装置。 - 【請求項6】前記位置規制部材は、略円板形状をなし、 前記貼付プレートに貼り付けられたウェーハの枚数nに
応じて、その周縁から切り欠いて形成されたウェーハ嵌
合用の凹部を、360°/nずつ間隔を置いた位置に割
り出して備えており、 該凹部によって前記半導体ウェーハを支持することによ
り、位置乱れを規制することを特徴とする請求項2また
は4または5のいずれか1つに記載の半導体ウェーハ剥
し装置。 - 【請求項7】前記半導体ウェーハ剥し装置は、前記貼付
プレート上のウェーハの貼付位置を検出するセンサーを
有しており、 該センサーにより、貼付プレートの中心点から貼付され
たウェーハの内側端及び外側端の距離を測定して、貼付
プレート上のウェーハの貼付位置を検出し、 この検出された貼付位置情報に基づいて、ウェーハを位
置規制部材の前記凹部に嵌合させて、半導体ウェーハの
位置乱れを規制することを特徴とする請求項5または6
に記載の半導体ウェーハ剥し装置。 - 【請求項8】貼付プレートに貼付された複数枚のウェー
ハを、該貼付プレートから剥離させることにより半導体
ウェーハを製造する方法において、 前記ウェーハの前記貼付プレートに対する貼付位置を検
出し、 検出された貼付位置情報に基づいて、前記貼付プレート
から前記ウェーハを剥離させることを特徴とする半導体
ウェーハの製造方法。 - 【請求項9】貼付プレートに貼付された複数枚のウェー
ハを、該貼付プレートから剥離させることにより半導体
ウェーハを製造する方法において、 前記ウェーハの前記貼付プレートに対する貼付位置を検
出し、 検出された貼付位置が所定の貼付位置でない場合は、剥
離作業を中止し、 検出された貼付位置が所定の貼付位置である場合は、こ
の貼付位置情報に基づいて、前記貼付プレートから前記
ウェーハを剥離させることを特徴とする半導体ウェーハ
の製造方法。 - 【請求項10】貼付プレートに貼付された複数枚のウェ
ーハを、該貼付プレートから剥離させることにより半導
体ウェーハを製造する方法において、 前記ウェーハの前記貼付プレートに対する貼付位置を検
出し、 検出された貼付位置情報に基づいて、前記ウェーハの貼
付プレート上における位置を規制するテンプレートを配
置し、 該テンプレートにより前記ウェーハの位置を規制した状
態で、前記貼付プレートから前記ウェーハを剥離させる
ことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
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JP2001176481A JP3571310B2 (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 半導体ウェーハ剥し装置および半導体ウェーハの製造方法 |
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