JP2005045033A

JP2005045033A - 半導体ウエーハの加工装置

Info

Publication number: JP2005045033A
Application number: JP2003277775A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Inoue; 高明井上; Satoshi Ogawara; 聡大河原
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2023-07-22
Also published as: JP4342861B2

Abstract

【課題】カセットから搬出された半導体ウエーハに形成されたＩＤマークを読み取ることができる手段を備えた半導体ウエーハの加工装置を提供する。
【解決手段】カセット載置台上のカセットから半導体ウエハを取り出すための被加工物搬出入機構によって搬出された半導体ウエーハを載置し回転可能に構成されたセンターテーブル４２と、センターテーブル４２上に載置された半導体ウエーハの表面または裏面の外周部に形成されたＩＤマークを読み取るＩＤリーダ４７とからなるＩＤマーク読み取り機構を具備した。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割するための切削装置等の半導体ウエーハの加工装置に関する。

例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状の板状物である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域をストリートと呼ばれる切断予定ラインに沿ってダイシング装置によって分割することにより個々の半導体チップを製造している。このような半導体ウエーハの分割は、一般にダイシング装置としての切削装置によって行われる。この切削装置は、半導体ウエーハを収納したカセットを載置するカセット載置台を備えたカセット載置機構と、該カセット載置台上に載置された該カセットに収納されている半導体ウエーハを搬出するとともに該カセットに半導体ウエーハを搬入する搬出入機構と、該搬出入機構によって搬出された半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを加工する加工機構とを具備している。

上記半導体ウエーハは、個々のチップに分割された際にバラバラにならないように、環状のフレームに装着された保護テープの表面に貼着された状態でカセットに収納される。しかるに、切削装置によって個々のチップに完全に分割しないで上記ストリートに沿って所定の深さの切削溝を形成し、その後半導体ウエーハの裏面を上記切削溝が表出するまで研削することにより個々のチップに分割する、所謂先ダイシングと称する分割方法においては、切削装置のカセットに収容される半導体ウエーハは保護テープを介してフレームに支持する必要はなく半導体ウエーハ単体でもよい。

上述したようにフレームに保護テープを介して支持された半導体ウエーハは結晶方位を表すマークがフレームの所定位置に合わせて装着されており、しかも、半導体ウエーハを支持したフレームは所定の方向でカセットに収納することができる。従って、フレームを仮置き領域の所定位置に搬出することにより、フレームに支持された半導体ウエーハは中心位置と結晶方位を表す位置が自動的に位置合わせされる。一方、半導体ウエーハ単体を切削加工する場合には、半導体ウエーハは単体でカセットに収納される。しかるに、半導体ウエーハは略円板形状に構成されているので、カセットへの収納およびカセットから搬出した際に中心位置および結晶方位を位置合わせすることが困難である。

上述した問題を解消するために本出願人は、カセット載置台に載置されたカセットから搬出された半導体ウエーハを仮置きする仮置き領域を設け、この仮置き領域に位置合わせ機構を配設した切削装置を特願２００１−３６３０６８号として提案した。

また、半導体ウエーハの表面または裏面の外周部に半導体ウエーハの厚さやストリートの間隔等の寸法情報や加工条件等を記録したＩＤマークが形成されているものもある。

而して、ＩＤマークが形成された半導体ウエーハについては、カセットに収納する際にＩＤマークをＩＤリーダによって読み取り、加工装置の制御手段に入力しており、その作業に時間と労力を要する。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、カセットから搬出された半導体ウエーハに形成されたＩＤマークを読み取ることができる手段を備えた半導体ウエーハの加工装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、半導体ウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置台を備えたカセット載置機構と、該カセット載置台上に載置された該カセットに収容された半導体ウエーハを搬出するとともに該カセットに半導体ウエーハを搬入する被加工物搬出入機構と、該被加工物搬出入機構によって搬出された半導体ウエーハを搬送する被加工物搬送機構と、該被加工物搬送機構によって搬送された半導体ウエーハを保持するチャックテーブルを備えたチャックテーブル機構と、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを加工する加工機構と、を具備する半導体ウエーハの加工装置において、
該被加工物搬出入機構によって搬出された半導体ウエーハを載置し回転可能に構成されたセンターテーブルと、該センターテーブル上に載置された半導体ウエーハの表面または裏面の外周部に形成されたＩＤマークを読み取るＩＤリーダとからなるＩＤマーク読み取り機構を具備している、
ことを特徴とする半導体ウエーハの加工装置が提供される。

上記ＩＤマーク読み取り機構は半導体ウエーハの外周面に作用する中心位置合わせ部材を備えていることが望ましく、該中心位置合わせ部材は半導体ウエーハのサイズに対応して複数個の位置規制部を備えていることが望ましい。
また、上記ＩＤマーク読み取り機構は、上記カセット載置台の下側に配設されていることが望ましい。

更に、ＩＤマーク読み取り機構は、上記センターテーブル上に載置された半導体ウエーハの外周に設けられた結晶方位を表すマークを検出する半導体ウエーハ結晶方位検出手段と、上記センターテーブルを回動せしめる回動手段とを具備していることが望ましい。
本発明の他の特徴については、以下に述べる説明により明らかにされる。

本発明による加工装置は以上のように構成されており、被加工物搬出入機構によって搬出された半導体ウエーハを載置し回転可能に構成されたセンターテーブルと、該センターテーブル上に載置された半導体ウエーハの表面または裏面の外周部に形成されたＩＤマークを読み取るＩＤリーダとからなるＩＤマーク読み取り機構を具備しているので、半導体ウエーハをカセットに収納する際にＩＤマークをＩＤリーダによって読み取り、加工装置の制御手段に入力することなく、ＩＤマークの情報を加工の際に有効に活用することができる。

以下、本発明に従って構成された加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された加工装置としての切削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、静止基台２を具備している。この静止基台２の側面にはカセット載置機構３が配設されている。カセット載置機構３は、静止基台２の側面に上下方向に設けられた２本のガイドレール３１、３１に摺動可能に配設されたカセット載置台３２と、該カセット載置台３２の下側に配設され被加工物である半導体ウエーハに形成されたＩＤマークを読み取るＩＤマーク読み取り機構４と、カセット載置台３２およびＩＤマーク読み取り機構４をガイドレール３１、３１に沿って上下方向（矢印Ｚで示す方向）に移動させるための昇降手段３３を具備している。

図示の実施形態においては、カセット載置台３２とＩＤマーク読み取り機構４のハウジング４１とは一体に構成されている。即ち、図２および図３に示すようにカセット載置台３２は、ハウジング４１の上壁として機能するように構成されている。カセット載置台３２の上面には、被加工物である半導体ウエーハを収納するカセット１０が載置される。このカセット１０は、被加工物である半導体ウエーハを出し入れするための被加工物搬出入開口１０１を備えており、両側壁１０２、１０２の内面には半導体ウエーハを載置するための複数個のラック棚１０２ａが上下方向に対向して設けられている。カセット１０に収納される被加工物である半導体ウエーハ１１は、円板形状に形成されており、その表面に格子状に形成されたストリート１１ａ、１１ｂによって区画された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路１１１が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ１１の外周には、半導体ウエーハの結晶方位を表すノッチ１１２が設けられている。また、半導体ウエーハ１１の外周部表面には、ノッチ１１２と１８０度変位した位置に半導体ウエーハの厚さやストリートの間隔等の寸法情報や加工条件等を記録したＩＤマーク１１３が形成されている。

上記カセット載置台３２の下側に配設されたＩＤマーク読み取り機構４は、カセット載置台３２が上壁を構成するハウジング４１を具備している。このハウジング４１には、図２および図３において右側に被加工物である半導体ウエーハ１１を出し入れするための被加工物搬出入開口４１１を備えている。ハウジング４１内には、半導体ウエーハ１１を載置するセンターテーブル４２が配設されている。このセンターテーブル４２は、回動手段としてのパルスモータ４３によって適宜回転せしめられるようになっている。なお、センターテーブル４２は、図示しない負圧制御手段に接続されており、適宜負圧が作用せしられるようになっている。

図示の実施形態におけるＩＤマーク読み取り機構４は、上記センターテーブル４２の図２および図３において左側、即ちセンターテーブル４２に対して被加工物搬出入開口４１１と反対側には、中心位置合わせ部材４４が配設されている。中心位置合わせ部材４４は、図４および図５に示すようにセンターテーブル４２側の側面に半導体ウエーハ１１の外周面の一部と接触する位置規制部としての２個の円弧面４４１、４４２を上下に備えている。上側の円弧面４４１は半径が例えば８インチ半導体ウエーハの半径と対応して形成されており、下側の円弧面４４２は半径が例えば１２インチ半導体ウエーハの半径と対応して形成されている。このように形成された中心位置合わせ部材４４は、円弧面４４１、４４２が上記センターテーブル４２の回転中心と同心となるように配設される。そして、中心位置合わせ部材４４は、エアーシリンダ４５、４５によって上下方向に移動せしめられるようになっている。

図示の実施形態におけるＩＤマーク読み取り機構４は、上記中心位置合わせ部材４４に設けられた円弧面４４１、４４２の中間位置から９０度変位した位置に配設された半導体ウエーハ結晶方位検出手段４６を具備している。この半導体ウエーハ結晶方位検出手段４６は、例えば８インチ半導体ウエーハ用の発光素子４６１ａと受光素子４６１ｂおよび例えば１２インチ半導体ウエーハ用の発光素子４６２ａと受光素子４６２ｂとからなっている。また、ＩＤマーク読み取り機構４は、半導体ウエーハ結晶方位検出手段４６から１８０度変位した位置、即ちセンターテーブル４２を挟んで半導体ウエーハ結晶方位検出手段４６と対向する位置に配設されたＩＤリーダ４７を具備している。このＩＤリーダ４７は表面側読み取り用リーダ４７１と裏面側読み取り用リーダ４７２を備えており、表面側読み取り用リーダ４７１と裏面側読み取り用リーダ４７２はそれぞれ８インチ半導体ウエーハ用リーダ４７１ａ、４７２ａおよび１２インチ半導体ウエーハ用リーダ４７１ｂ、４７２ｂを備えている。このように構成されたＩＤリーダ４７は、センターテーブル４２上に保持された半導体ウエーハ１１の外周部表面または裏面に形成されたＩＤマーク１１３を読み取り、その読み取ったＩＤ情報を図示しない制御手段に送る。以上のように図示の実施形態においては、ＩＤマーク読み取り機構４がカセット載置機構３を構成するカセット載置台３２の下側に配設されているので、カセット載置台に隣接した平面内にＩＤマーク読み取り機構４を配設する必要がなく、加工装置の小型化が可能となる。

以上のように構成されたＩＤマーク読み取り機構４は、図２および図３に示すようにハウジング４１の底壁４１２が昇降手段３３によって昇降せしめられる支持台３４上に固定される。
図示の実施形態における昇降手段３３は、上記ガイドレール３１、３１の間に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド３３１と、該雄ねじロッド３３１を回転せしめる正転および逆転可能なパルスモータ３３２とからなっており、雄ねじロッド３３１に上記支持台３４の基端部に設けられた雌ねじ穴３４１が螺合するようになっている。なお、支持台３４の基端部には、上記ガイドレール３１、３１に沿って案内される被案内部３４２が設けられている。従って、パルスモータ３３２を一方向に回転駆動すると支持台３４は雄ねじロッド３３１および案内レール３１、３１に沿って上昇せしめられ、パルスモータ３３２を他方向に回転駆動すると支持台３４は雄ねじロッド３３１および案内レール３１、３１に沿って下降せしめられる。このように昇降せしめられる支持台３４は、図２に示すようにカセット載置台３２に載置されたカセット１０が後述する被加工物搬出入機構の搬出入領域であるハンドと対向する第１の搬出入位置と、図３に示すようにＩＤマーク読み取り機構４が後述する被加工物搬出入機構の搬出入領域であるハンドと対向する第２の搬出入位置とに位置付けられる。なお、第１の搬出入位置においては、昇降手段３３はカセット載置台３２に載置されたカセット１０に収容されている半導体ウエーハの収容位置に対応して位置調整する。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、上記カセット載置台３２上に載置されたカセット１０に収納されている被加工物である半導体ウエーハ１１を搬出するとともにカセット１０に半導体ウエーハ１１を搬入し、また、半導体ウエーハ１１をＩＤマーク読み取り機構４に搬入搬出するための被加工物搬出入機構５を具備している。被加工物搬出入機構５は、半導体ウエーハ１１を保持するハンド５１と、該ハンド５１を支持するハンド支持部材５２と、該ハンド支持部材５２に支持されたハンド５１を矢印Ｙで示す方向に移動せしめるハンド移動手段５３とからなっている。ハンド５１は、薄板材によってフォーク状に形成され、その表面には内部に形成された図示しない通路と連通する吸引保持孔５１１が形成されており、この吸引保持孔５１１は上記図示しない通路を介して図示しない吸引制御手段に連通されている。ハンド移動手段５３は、静止基台２の前面に矢印Ｙで示す方向に延在して配設され回転可能に支持された雄ねじロッド５３１と、該雄ねじロッド５３１を回転せしめる正転および逆転可能なパルスモータ５３２とからなっており、雄ねじロッド５３１に上記ハンド支持部材５２の基端部に設けられた雌ねじ穴５２１が螺合するようになっている。従って、パルスモータ５３２を一方向に回転駆動するとハンド支持部材５２に支持されたハンド５１は矢印Ｙ１で示す方向に移動せしめられ、パルスモータ５３２を他方向に回転駆動するとハンド支持部材５２に支持されたハンド５１は矢印Ｙ２で示す方向に移動せしめられる。即ち、ハンド移動手段５３は、ハンド５１を上記カセット載置台３２上に載置されたカセット１０および上記ＩＤマーク読み取り機構４内に進入する進入位置と、後述するチャックテーブルの被加工物載置領域の上方位置である搬出位置と、該搬出位置から退避する退避位置に作動する。

図示の実施形態における加工装置は、上記被加工物搬出入機構５によって搬出された半導体ウエーハを保持するチャックテーブル機構６と、該チャックテーブル機構６に保持された被加工物を切削する切削機構７と、該切削機構７によって切削された被加工物を洗浄する洗浄機構８と、上記被加工物搬出入機構５によって搬出された半導体ウエーハをチャックテーブル機構６の後述するチャックテーブルに搬送するとともに該チャックテーブルに保持された加工後の半導体ウエーハを洗浄機構８に搬送する被加工物搬送機構９を具備している。

チャックテーブル機構６は、静止基台２上に固定された支持台６１と、該支持台６１上に矢印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された２本のガイドレール６２、６２と、該ガイドレール６２、６２上に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設された被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル６３を具備している。このチャックテーブル６３は、ガイドレール６２、６２上に移動可能に配設された吸着チャック支持台６３１と、該吸着チャック支持台６３１上に装着された吸着チャック６３２とを具備している。吸着チャック６３２は、図示しない負圧制御手段に接続されており、適宜負圧が作用せしられるようになっている。従って、吸着チャック６３２上に載置された被加工物である半導体ウエーハは、図示しない負圧制御手段を作動することにより吸着チャック６３２上に吸引保持される。

図示の実施形態におけるチャックテーブル機構６は、チャックテーブル６３を２本のガイドレール６２、６２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるためのチャックテーブル移動手段６４を具備している。チャックテーブル移動手段６４は、上記２本のガイドレール６２、６２の間に平行に配設された雄ネジロッド６４１と、吸着チャック支持台６３１に装着され雄ネジロッド６４１に螺合する図示しない雌ネジブロックと、雄ネジロッド６４１を回転駆動するための図示しないパルスモータ等の駆動源を含んでいる。従って、図示しないパルスモータによって雄ネジロッド６４１を回動することにより、チャックテーブル６３が矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる。即ち、チャックテーブル６３は被加工物載置領域６ａから加工領域６ｂの間を移動することができる。なお、上記チャックテーブル機構６は、吸着チャック６３２を回転する図示しない回転機構を具備している。

次に、上記切削機構７について説明する。
切削機構７は、上記静止基台２上に固定された門型の支持台７１を具備している。この門型の支持台７１は、上記切削領域６ｂを跨ぐように配設されている。支持台７１の側壁には矢印Ｙで示す方向に沿って平行に配設された２本のガイドレール７１１、７１１が設けられているとともに、該２本のガイドレール７１１、７１１の間に平行に２本の雄ネジロッド７２１ａ、７２１ｂが配設されている。このガイドレール７１１、７１１に沿って第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂがそれぞれ矢印Ｙで示す方向に摺動可能に配設されている。第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂにはそれぞれ上記雄ネジロッド７２ａおよび７２ｂに螺合する図示しない駆動雌ネジブロックが装着されており、この駆動雌ネジブロックをパルスモータ７２２ａ、７２２ｂによって回動することにより、第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂをガイドレール７１１、７１１に沿って矢印Ｙで示す方向に移動するとができる。

上記第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂにはそれぞれ一対のガイドレール７３１ａおよび７３１ｂが矢印Ｚで示す切り込み送り方向に沿って設けられており、このガイドレール７３１ａおよび７３１ｂに沿って第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂがそれぞれ矢印Ｚで示す切り込み送り方向に摺動可能に配設されている。第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂにはそれぞれパルスモータ７５ａおよび７５ｂ等の駆動源によって回動せしめられる図示しない雄ネジロッドが配設されており、第１の支持部７４ａおよび第２の支持部７４ｂにはそれぞれ上記雄ネジロッドに螺合する雌ネジブロックが装着されている。従って、パルスモータ７５ａおよび７５ｂによって図示しない雄ネジロッドを回動することにより、第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂをガイドレール７３１ａおよび７３１ｂに沿って上記吸着チャック６３２の被加工物保持面に垂直な矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動するとができる。

上記第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂには、第１の切削手段としての第１のスピンドルユニット７６ａと第２の切削手段としての第２のスピンドルユニット７６ｂが装着されている。この第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂについて、簡略化して示されている図６を参照して説明する。第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂは、それぞれ第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂに固定された第１のスピンドルハウジング７６１ａおよび第２のスピンドルハウジング７６１ｂと、該第１のスピンドルハウジング７５１ａおよび第２のスピンドルハウジング７６１ｂにそれぞれ回転可能に支持された第１の回転スピンドル７６２ａおよび第２の回転スピンドル７６２ｂと、該第１の回転スピンドル７６２ａおよび第２の回転スピンドル７６２ｂの一端部に装着された第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂとからなっている。このように構成された第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂは、第１の切削ブレード７６３ａと第２の切削ブレード７６３ｂが互いに対向するように配設されている。即ち、第１のスピンドルユニット７６ａと第２のスピンドルユニット７６ｂは、それぞれ軸芯が矢印Ｙで示す割り出し送り方向に向くように一直線上に配設されている。このように構成された第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂには、図１に示すようにそれぞれ顕微鏡やＣＣＤカメラ等で構成される第１の撮像手段７７ａおよび第２の撮像手段７７ｂが設けられている。第１の撮像手段７７ａは第１のスピンドルハウジング７６１ａに固定され、第２の撮像手段７７ｂは第２のスピンドルハウジング７６１ｂに固定されている。

上記洗浄機構８は、上記カセット載置台３２とチャックテーブル６３の被加工物載置領域６ａとを結ぶ延長線上に配設されており、スピンナーテーブル８１を有する周知のスピンナー洗浄・乾燥手段からなっている。上記被加工物搬送機構９は、被加工物である半導体ウエーハの上面を吸引保持するベルヌーイパッド９１と、該ベルヌーイパッド９１を支持するパッド支持部材９２と、該パッド支持部材９２に支持されたベルヌーイパッド９１を矢印Ｙで示す方向に移動せしめるパッド移動手段９３とからなっている。ベルヌーイパッド９１は、図示しない空気供給手段に接続されており、円錐形状のパッド９１１の内面に沿って空気を流出させることによって負圧を発生させ、この負圧によって被加工物である半導体ウエーハを吸引保持するように構成されている。パッド支持部材９２は、エアシリンダ９２１によってベルヌーイパッド９１を上下方向に移動可能に支持している。パッド移動手段９３は、上記門型の支持台７１に矢印Ｙで示す方向に延在して配設され回転可能に支持された雄ねじロッド９３１と、該雄ねじロッド９３１を回転せしめる正転および逆転可能なパルスモータ９３２とからなっており、雄ねじロッド９３１に上記パッド支持部材９２の基端部に設けられた雌ねじ穴９２２が螺合するようになっている。従って、パルスモータ９３２を一方向に回転駆動するとパッド支持部材９２に支持されたベルヌーイパッド９１は矢印Ｙ１で示す方向に移動せしめられ、パルスモータ９３２を他方向に回転駆動するとパッド支持部材９２に支持されたベルヌーイパッド９１は矢印Ｙ２で示す方向に移動せしめられる。

次に、上述した切削装置の切削加工処理動作について主に図１に基づいて説明する。
切削加工を開始するに先立って、加工前の半導体ウエーハ１１を所定枚数収納したカセット１０をカセット載置台３２上に被加工物搬出入開口１０１（図２、図３参照）を被加工物載置領域６ａ側に向けて載置する。そして、切削加工開始スイッチ（図示せず）が投入されると、カセット載置機構３の昇降手段３３を作動してカセット載置台３２に載置されたカセット１０を図２に示す第１の搬出入位置に位置付ける。カセット１０が図２に示す第１の搬出入位置に位置付けられたら、被加工物搬出入機構５を作動してハンド５１を矢印Ｙ１で示す方向に移動し、カセット１０内に進入せしめる進入位置に位置付ける。この結果、ハンド５１はカセット１０の所定の棚上に載置された半導体ウエーハ１１の下面に沿って位置付けられる。次に、図示しない吸引制御手段を作動しハンド５１の上面に形成されている吸引保持孔５１１に負圧を作用させることにより、ハンド５１の上面に半導体ウエーハ１１を吸引保持する。このように、ハンド５１の上面に半導体ウエーハ１１を吸引保持したならば、被加工物搬出入機構５を作動してハンド５１を矢印Ｙ２で示す方向に移動し、半導体ウエーハ１１を保持したハンド５１を図１に示す被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付ける。この間に、カセット載置機構３の昇降手段３３を作動して位置合わせ機構４を図３に示す第２の搬出入位置に位置付ける。

次に、再び被加工物搬出入機構５を作動してハンド５１を矢印Ｙ１で示す方向に移動して搬出入位置に位置付ける。この結果、半導体ウエーハ１１を保持したフォーク状のハンド５１は位置合わせ機構４内に進入し、図５に示すようにセンターテーブル４２を挟む状態となり、ハンド５１の上面に保持された半導体ウエーハ１１がセンターテーブル４２上に位置付けられる。このとき、半導体ウエーハ１１の外周面の一部が中心位置合わせ部材４４の円弧面４４１または４４２に当接して中心位置合わせが行われる。即ち、半導体ウエーハ１１が８インチの場合にはが中心位置規制板４４が図５において実線で示す位置に位置付けられ、半導体ウエーハ１１が１２インチの場合にはが中心位置合わせ部材４４が図５において２点鎖線で示す位置に位置付けられており、半導体ウエーハ１１の外周面の一部が円弧面４４１または４４２に当接する。なお、半導体ウエーハ１１の外周面の一部が円弧面４４１または４４２に当接する直前において、ハンド５１による半導体ウエーハ１１の吸引保持が解除される。このようにして、半導体ウエーハ１１の中心位置合わせが行われたならば、図示しない負圧制御手段を作動してセンターテーブル４２上に半導体ウエーハ１１を吸引保持する。なお、図示の実施形態においては、中心位置規制板４４を上下方向に移動可能に構成した例を示したが、中心位置規制板４４を所定位置に固定し、ハンド５１を半導体ウエーハ１１のサイズに応じて上下方向に移動するようにしてもよい。

次に、ＩＤマーク読み取り機構４は、半導体ウエーハ１１の結晶方位の位置合わせを実行する。即ち、図４に示すＩＤマーク読み取り機構４は、電動モータ４３を回転駆動してセンターテーブル４２を回動するとともに、半導体ウエーハ１１のサイズに対応した位置に配設された半導体ウエーハ結晶方位検出手段４６（発光素子４６１ａと受光素子４６１ｂまたは発光素子４６２ａと受光素子４６２ｂ）が半導体ウエーハの外周に設けられた結晶方位を表すノッチ１１２（図２参照）を検出した位置で、電動モータ４３の駆動を停止することにより、半導体ウエーハ１１は結晶方位の位置が位置合わせされる。なお、半導体ウエーハ１１の結晶方位を示すマークがオリエンテーションフラットである場合には、半導体ウエーハ結晶方位検出手段４６によって、オリエンテーションフラットの両端部を検出し、この検出信号に基づいて図示しない制御手段が検出された両端部間の角度を演算し、この両端部間の角度の半分の角度だけセンターテーブル４２を反転して戻すことによって、半導体ウエーハ１１の結晶方位の位置合わせを行うことができる。

このように半導体ウエーハ１１の結晶方位の位置合わせが行われる状態、即ち半導体ウエーハの外周に設けられた結晶方位を表すノッチ１１２が半導体ウエーハ結晶方位検出手段４６が配置された位置に位置付けられた状態においては、半導体ウエーハ１１の外周部表面（または裏面）に形成されたＩＤマーク１１３がＩＤリーダ４７と対向する位置に位置付けられている。従って、半導体ウエーハ１１の結晶方位の位置合わせを行うと同時に、ＩＤリーダ４７は半導体ウエーハ１１の外周部表面（または裏面）に形成されたＩＤマーク１１３を読み取ることができる。即ち、８インチ半導体ウエーハの表面にＩＤマーク１１３が形成されている場合には表面側読み取り用リーダ４７１の８インチ半導体ウエーハ用リーダ４７１ａによって読み取り、１２インチ半導体ウエーハの表面にＩＤマーク１１３が形成されている場合には表面側読み取り用リーダ４７１の１２インチ半導体ウエーハ用リーダ４７１ｂによって読み取る。一方、８インチ半導体ウエーハの裏面にＩＤマーク１１３が形成されている場合には裏面側読み取り用リーダ４７２の８インチ半導体ウエーハ用リーダ４７２ａによって読み取り、１２インチ半導体ウエーハの裏面にＩＤマーク１１３が形成されている場合には表面側読み取り用リーダ４７２の１２インチ半導体ウエーハ用リーダ４７２ｂによって読み取る。なお、ＩＤリーダ４７によるＩＤマーク１１３の読み取りは、半導体ウエーハ１１を結晶方位の位置合わせを行う状態まで回動する際に行ってもよい。このようにしてＩＤマーク１１３を読み取ったＩＤリーダ４７は、読み取ったＩＤマーク情報を図示しない制御手段に送る。そして、図示しない制御手段に送られたＩＤマーク情報は、後述する切削加工作業に活用される。

上述したように半導体ウエーハ１１の結晶方位の位置合わせおよびＩＤマーク１１３の読み取りが行われたならば、センターテーブル４２を９０度回転して半導体ウエーハ１１の吸引保持を解除する。そして、被加工物搬出入機構５のハンド５１上に半導体ウエーハ１１を吸引保持する。次に、被加工物搬出入機構５を作動してハンド５１を矢印Ｙ２で示す方向に移動し、半導体ウエーハ１１を保持したハンド５１を図１に示す被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付ける。そして、ハンド５１による半導体ウエーハ１１の吸引保持を解除する。この間に、被加工物搬送機構９のパッド移動手段９３を作動してベルヌーイパッド９１を被加工物載置領域６ａの上方に位置付けている。この結果、搬出位置に位置付られたハンド５１上に支持されている半導体ウエーハ１１は、被加工物載置領域６ａに位置付けられたベルヌーイパッド９１の下側に位置付けられることになる。次に、被加工物搬送機構９のエアシリンダ９２１を作動して、ベルヌーイパッド９１を半導体ウエーハ１１に接する位置まで下降させる。そして、図示しない空気供給手段を作動してパッド９１１の内面に沿って空気を流出させることによって負圧を発生させ、この負圧によって半導体ウエーハ１１を吸引保持する。ベルヌーイパッド９１によって半導体ウエーハ１１を吸引保持したならば、被加工物搬出入機構５を作動してハンド５１を矢印Ｙ２で示す方向に移動し、ハンド５１を洗浄機構８が配設されている退避位置に位置付ける。次に、被加工物搬送機構９のエアシリンダ９２１を作動して、半導体ウエーハ１１を吸引保持したベルヌーイパッド９１を下降し、半導体ウエーハ１１を被加工物載置領域６ａに位置付けられているチャックテーブル機構６のチャックテーブル６３上に載置する。そして、ベルヌーイパッド９１による半導体ウエーハ１１の吸引保持を解除するとともに、図示しない吸引制御手段を作動してチャックテーブル６３上に半導体ウエーハ１１を吸引保持する。

チャックテーブル６３上に半導体ウエーハ１１を吸引保持したならば、チャックテーブル６３を矢印Ｘ方向に移動するとともに、図１に示すように第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂを装着した第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂが取り付けられている第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂを矢印Ｙ方向に移動し、チャックテーブル６３上の半導体ウエーハ１１を第１の撮像手段７７ａおよび第２の撮像手段７７ｂの直下に位置付ける。そして、第１の撮像手段７７ａおよび第２の撮像手段７７ｂによって半導体ウエーハ１１の表面が撮像され、半導体ウエーハ１１の表面に形成されたストリートのうち少なくとも１本がそれぞれ検出されて、このそれぞれ検出されたストリートと第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂの矢印Ｙ方向の位置合わせが行われる。このとき図示の実施形態においては、第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂの矢印Ｙ方向の位置は、支持台７１に配設された１本のリニアスケール７８による計測値に基づいて精密制御される。なお、図示の実施形態おいては、リニアスケールを１本にして第１の基部７３ａと第２の基部７３ｂとで共用しているので、同じスケールで矢印Ｙ方向の制御が遂行されるため、スケールをそれぞれ個別に設けた場合に比べ精度が向上する。

その後、第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂを支持した第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂを切削位置まで下降せしめ、半導体ウエーハ１１を吸引保持したチャックテーブル６３を切削送り方向である矢印Ｘ方向に加工領域６ｂまで移動することにより、高速回転する第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂの作用を受けて、上述のようにして検出されたストリートに沿って所定の深さの切削溝が形成される。このように、第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂを装着した第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂが取り付けられている第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂの矢印Ｙ方向の割り出し移動と、半導体ウエーハ１１を吸引保持したチャックテーブル６３の矢印Ｘ方向切削送りを繰り返し実行することにより、半導体ウエーハ１１に形成された第１の方向に形成されたストリート１１ａ（図２参照）に沿って所定の深さの切削溝が形成される。そして、半導体ウエーハ１１に形成された第１の方向に形成されたストリート１１ａに沿って所定の深さの切削溝が形成されたら、半導体ウエーハ１１を吸引保持した吸着チャック６３を９０度回転させて、上記と同様の切削作業を実行することにより、半導体ウエーハ１１に形成された第２の方向に形成されたストリート１１ｂ（図２参照）に沿って所定の深さの切削溝が形成される。

上述したように切削作業が終了したら、図１に示す加工領域６ｂに位置しているチャックテーブル６３を被加工物載置領域６ａに移動するとともに、半導体ウエーハ１１を吸引保持を解除する。そして、被加工物搬送機構９を作動してベルヌーイパッド９１によって半導体ウエーハ１１を吸引保持し、洗浄機構８のスピンナーテーブル８１上に搬送する。この間に被加工物搬出入機構５のハンド５１は、被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付けられる。スピンナーテーブル８１上に搬送された加工後の半導体ウエーハ１１は、ここで洗浄および乾燥される。このようにして半導体ウエーハ１１が洗浄および乾燥されたならば、被加工物搬送機構９を作動してベルヌーイパッド９１によって半導体ウエーハ１１を吸引保持し、被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付けられている被加工物搬出入機構５のハンド５１の上側に位置付ける。そして、ベルヌーイパッド９１を下降して半導体ウエーハ１１をハンド５１上に載置し、ベルヌーイパッド９１による半導体ウエーハ１１の吸引保持を解除するとともに、ハンド５１の上面に半導体ウエーハ１１を吸引保持する。次に、被加工物搬出入機構５を作動し、ハンド５１に保持された加工済の半導体ウエーハ１１をカセット１０の所定の収容室に収容する。

以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではない。即ち、図示の実施形態においては２個の切削機構を備えた切削装置に本発明を適用した例を示したが、通常用いられている１個の切削機構を備えた切削装置に本発明を適用しても同様の作用効果を奏する。

本発明に従って構成された加工装置である切削装置の斜視図。図１に示す切削装置に装備されるカセット載置機構の第１の作動状態を示す説明図。図１に示す切削装置に装備されるカセット載置機構の第２の作動状態を示す説明図。図１に示す切削装置に装備されるＩＤマーク読み取り機構の斜視図。図２に示すＩＤマーク読み取り機構の要部断面図。図１に示す切削装置を構成する第１のスピンドルユニットと第２のスピンドルユニットを簡略化して示す説明図。

符号の説明

２：静止基台
３：カセット載置機構
３１：ガイドレール
３２：カセット載置台
３３：駆動手段
４：ＩＤマーク読み取り機構
４１：ハウジング
４２：センターテーブル
４３：パルスモータ
４４：中心位置合わせ部材
４４１、４４２：円弧面（位置規制部）
４５：エアーシリンダ
４６：半導体ウエーハ結晶方位検出手段
５：被加工物搬出入機構
５１：ハンド
５２：ハンド支持部材
５３：ハンド移動手段
６：チャックテーブル機構
６１：支持台
６２：ガイドレール
６３：チャックテーブル
６４：チャックテーブル移動手段
７：切削機構
７１：支持台
７１１：ガイドレール
７３ａ：第１の基部
７３ｂ：第２の基部
７４ａ：第１の懸垂ブラケット
７４ｂ：第２の懸垂ブラケット
７５ａ：パルスモータ
７５ｂ：パルスモータ
７６ａ：第１のスピンドルユニット
７６ｂ：第２のスピンドルユニット
７７ａ：第１の光学手段
７７ｂ：第２の光学手段
７８：リニアスケール
８：洗浄機構
８１：スピンナーテーブル
９：被加工物搬送機構
９１：ベルヌーイパッド
９２：パッド支持部材
９３：パッド移動手段
１０：カセット
１１：半導体ウエーハ

Claims

半導体ウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置台を備えたカセット載置機構と、該カセット載置台上に載置された該カセットに収容された半導体ウエーハを搬出するとともに該カセットに半導体ウエーハを搬入する被加工物搬出入機構と、該被加工物搬出入機構によって搬出された半導体ウエーハを搬送する被加工物搬送機構と、該被加工物搬送機構によって搬送された半導体ウエーハを保持するチャックテーブルを備えたチャックテーブル機構と、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを加工する加工機構と、を具備する半導体ウエーハの加工装置において、
該被加工物搬出入機構によって搬出された半導体ウエーハを載置し回転可能に構成されたセンターテーブルと、該センターテーブル上に載置された半導体ウエーハの表面または裏面の外周部に形成されたＩＤマークを読み取るＩＤリーダとからなるＩＤマーク読み取り機構を具備している、
ことを特徴とする半導体ウエーハの加工装置。
該ＩＤマーク読み取り機構は、半導体ウエーハの外周面に作用する中心位置合わせ部材を備えている、請求項１記載の半導体ウエーハの加工装置。
該中心位置合わせ部材は、半導体ウエーハのサイズに対応して複数個の位置規制部を備えている、請求項２記載の半導体ウエーハの加工装置。
該ＩＤマーク読み取り機構は、該カセット載置台の下側に配設されている、請求項１又は２記載の半導体ウエーハの加工装置。
該カセット載置機構は、該カセット載置台に載置された該カセットが該被加工物搬出入機構の搬出入領域に位置する第１の搬出入位置と、該ＩＤマーク読み取り機構が該被加工物搬出入機構の搬出入領域に位置する第２の被加工物搬出入位置とに位置付ける昇降手段を具備している、請求項４記載の半導体ウエーハの加工装置。
該ＩＤマーク読み取り機構は、該センターテーブル上に載置された半導体ウエーハの外周に設けられた結晶方位を表すマークを検出する半導体ウエーハ結晶方位検出手段と、該センターテーブルを回動せしめる回動手段とを具備している、請求項１から５のいずれかに記載の半導体ウエーハの加工装置。
該チャックテーブル機構は、該チャックテーブルを被加工物載置領域と加工領域との間を移動せしめるチャックテーブル移動手段を備えており、
該被加工物搬出入機構は、半導体ウエーハを上面で保持するハンドと該ハンドを該カセット載置台に載置された該カセットおよび該ＩＤマーク読み取り機構内に進入する進入位置と該被加工物載置領域の上方位置である搬出位置および該搬出位置から退避する退避位置に作動するハンド移動手段を備えており、
該被加工物搬送機構は、半導体ウエーハを保持するベルヌーイパッドを備え、該ベルヌーイパッドによって該ハンドに保持され該搬出位置に搬出された半導体ウエーハを保持し、保持した半導体ウエーハを該被加工物載置領域に位置付けられた該チャックテーブル上に搬送する、請求項１から６のいずれかに記載の半導体ウエーハの加工装置。