JP2010087443A

JP2010087443A - 搬送機構

Info

Publication number: JP2010087443A
Application number: JP2008258108A
Authority: JP
Inventors: Koyuki Otaka; 小由紀大高
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】加工後の被加工物表面の乾燥を防ぐことができ、洗浄工程においてコンタミネーションを充分良好に除去することができる搬送機構を提供する。
【解決手段】加工後の被加工物Ｗを含む被搬送物１９をチャック手段（２６）から洗浄及び乾燥域（１４）へ搬送する搬送機構（５２）に被加工物Ｗを覆う洗浄水貯留部材（４４）を装備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、環状支持フレーム、支持フレーム内側開口部を覆うように支持フレームの裏面に貼着された装着テープ、及び支持フレームの内側開口部内において装着テープの上面に貼着された、切削の如き加工が施された被加工物から成る被搬送物、を搬送するための搬送機構に関する。

半導体ウェーハ等の被加工物の切削においては、高速回転する切削ブレードと被加工物との間の潤滑及び冷却のために、切削水をブレードに、冷却水をブレード及び被加工物の切削部に噴射しながら実施している。このような切削においては、汚水（切断加工中に発生する切り粉等の所謂コンタミネーションを含む汚れた切削水、冷却水）で加工後のチップが汚れると、この汚れが製品不良の原因となるため、切削工程の後に被加工物は２流体スピンナー装置（特許文献１参照）等に搬送されて洗浄工程が遂行される。

ところで、チップの表面に汚水が残留した状態で乾燥してしまうと、コンタミネーションがチップの表面にこびりついてしまい、その後に洗浄を行っても除去し難くなってしまうという問題がある。そのため、切削加工中においては、被加工物表面に向けて洗浄水を噴射し被加工物表面の全面が洗浄水で覆われるようにする（特許文献２参照）等の、乾燥防止及び汚水除去の対策が施されている。
特許3410385号公報特開2007-188974号公報

切削後の被加工物は、搬送機構により切削手段から洗浄手段へ搬送される。その間は僅かであるため、従来はそれほど注意を払われていなかったが、この間においても、切削中に洗浄水で除去できなかった汚水が残留し所々で乾燥し、その結果、洗浄工程においてコンタミネーションを充分に除去することができなくなる虞がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、切削の如き加工後の被加工物表面の乾燥を防ぐことができ、従って洗浄工程においてコンタミネーションを充分良好に除去することを可能にする新規且つ改良された搬送機構を提供することを目的とする。

本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する搬送機構として、環状支持フレーム、該支持フレームの内側開口部を覆うように該支持フレームの裏面に貼着された装着テープ、及び該支持フレームの該内側開口部内において該装着テープの上面に貼着された、加工が施された被加工物から成る被搬送物を搬送するための搬送機構であって、
吸引保持機構と該吸引保持機構を移動せしめるための移動機構とから構成され、
該吸引保持機構は、該支持フレームを保持する支持フレーム保持部材と該被加工物の表面上を洗浄水で覆うための洗浄水貯留部材とから構成され、
該支持フレーム保持部材は支持部材及び該支持部材に装着され且つ該支持フレームの上面に吸着される複数個の吸引パッドを含み、
該洗浄水貯留部材は断面形状が円形で且つ下面が開放された洗浄水貯留室を規定する環状側壁及び上壁を有し、該環状側壁の下縁は該被加工物の外周縁と該支持フレームの内周縁の間で該保持テープの上面に接触される、
ことを特徴とする搬送機構が提供される。

該洗浄水貯留室には洗浄水供給手段が接続されているのが好適である。

本発明の搬送機構においては、加工が施された被加工物の表面を洗浄水で覆った状態で搬送を行うことができるため、加工後の被加工物表面の乾燥を防ぐことができ、従って洗浄工程においてコンタミネーションを充分良好に除去することができる。

以下、本発明に従って構成された加工機の好適実施形態を図示している添付図面を参照して更に詳述する。

図１には、本発明に従って構成された加工機の典型例である切削機が図示されている。図示の切削機はハウジング２を具備しており、このハウジング２上には装填域４、待機域６、チャッキング域８、アライメント域１０、切削域１２並びに洗浄及び乾燥域１４が規定されている。装填域４には昇降テーブル１６が配設されており、この昇降テーブル１６上にはカセット１８が装填される。このカセット１８内には上下方向に間隔をおいて複数個の被搬送物１９が収納されている。

カセット１８に収納されている被搬送物１９は被加工物Ｗが装着テープＴを介して支持フレームＦに装着されているものである。金属或いは合成樹脂から形成することができる支持フレームＦは中央部に比較的大きな円形開口２０を有し、装着テープＴは円形開口２０を跨いで延在せしめられており、支持フレームＦの裏面に貼着されている。被加工物Ｗは円形開口２０内に位置せしめられ、その裏面が装着テープＴに貼着されている。被加工物Ｗの表面にはストリートが格子状に配列されており、かかるストリートによって複数個の矩形領域が区画されている。矩形領域の各々には半導体回路が配設されている。

図１を参照して説明を続けると、装填域４及び待機域６に関連せしめて第一の搬送手段２２が配設されている。昇降テーブル１６の昇降に応じて第一の搬送手段２２が作動せしめられ、切断すべき被加工物Ｗが装着されている支持フレームＦ（被搬送物１９）をカセット１８から順次に待機域６に搬出する（そしてまた、後に更に言及する如く、切断され、洗浄及び乾燥された被搬送物１９を待機域６からカセット１８に搬入する）。待機域６、チャッキング域８並びに洗浄及び乾燥域１４に関連せしめて第二の搬送手段２４が配設されている。カセット１８から待機域６に搬出された被搬送物１９は、第二の搬送手段２４によってチャッキング域８に搬送される。チャッキング域８においては、支持フレームＦ及びこれに装着された被加工物Ｗがチャック手段２６に保持される。更に詳述すると、チャック手段２６は実質上水平な吸着表面を有するチャック板２８を有し、このチャック板２８には複数個の吸引孔乃至溝が形成されている。被搬送物１９の被加工物Ｗはチャック板２８上に載置され、チャック板２８上に真空吸着される。チャック手段２６にはチャック板２８の径方向外側に二対の把持手段３０も配設されており、支持フレームＦはかかる二対の把持手段３０によって把持される。また、チャック手段２６の下側には図示しない回転駆動源によりチャック手段２６が回転可能に配設されている。

チャック手段２６は実質上水平であるＸ軸方向に後述するＸ軸駆動機構により移動せしめられ、チャック手段２６に保持されている被搬送物１９はチャック手段２６の移動に付随して移動せしめられて、アライメント域１０及び切削域１２に順次に搬送せしめられる。図示の実施形態においては、Ｘ軸方向に見てチャック手段２６の両側（即ち下流側及び上流側）にはチャック手段２６の移動に応じて伸縮せしめられる蛇腹手段３２が配設されている。蛇腹手段３２の下側に図示しないＸ軸駆動機構が配設されている。かかるＸ軸駆動機構は例えばボールねじとこのボールねじを回転させるパルスモータとを備え、Ｘ軸方向に配設されたガイドレールに沿ってチャック手段２６を移動させる周知構造のものであり詳細説明は省略する。

アライメント域１０に関連せしめてアライメント手段３４が配設されている。アライメント域１０においてはチャック板２８上に載置されている被加工物Ｗの表面の画像がアライメント手段３４により撮像され、かかる画像に応じて被加工物Ｗが所要とおりに充分精密に位置づけられる。アライメント手段３４は、ＣＣＤカメラ等を搭載した電子顕微鏡構造のものである。さらに切削機には、アライメント手段３４で撮像された画像等を表示させる表示ディスプレイ３３と、切削機の各種条件を入力する入力パネル３５を備える。

ここで図１を参照して切削手段３６の概略構造を説明する。切削手段３６は、切削ブレード３８が着脱自在に装着されたスピンドル４０と、このスピンドル４０を回転可能に支持するとともに回転駆動させる図示しない回転駆動源を含むハウジング４２とを備えている。ハウジング４２の先端部には切削ブレード３８を囲繞するようにブレードカバー４４が装着され、ブレードカバー４４には切削ブレード３８の両側面に向けて洗浄水及び冷却水を噴射する洗浄ノズル４６が装着されている。また、切削手段３６をチャック板２８に対して相対的にＹ軸方向に割り出し送りする図示しない割り出し送り手段や、切削手段３６をチャック板２８に載置された被加工物Ｗに対して相対的にＺ軸方向に切り込み送りする図示しない切り込み送り手段が配設されている。割り出し送り手段及び切り込み送り手段は、例えばボールねじとこのボールねじを回転させるパルスモータとを備え、それぞれ所望の方向に切削手段３６を移動させる周知構造のものであり、詳細説明を省略する。

また、かかる切削においては、チャック手段２６よりもＸ軸方向上流側に洗浄水噴射手段４８が配設されている。洗浄水噴射手段４８は、支持フレームＦの幅よりも幅広なサイズの円弧形状のノズルハウジング５０を備えている。ノズルハウジング５０の内周側壁には多数の孔がノズルハウジング５０の延在方向に小間隔をおいて形成されており、図示しない供給配管を通してノズルハウジング５０に供給される洗浄水が多数の孔から噴射され、チャック板２８に載置された被加工物Ｗの表面全体を覆うように洗浄水が供給される。

以上のように切削時にはブレードカバー４４から切削水及び洗浄水が、また、洗浄水噴射手段４８からは洗浄水が供給され、加工中において被加工物Ｗの表面の洗浄及び冷却を行い切削時の切削粉および熱を除去し、被加工物Ｗの表面の乾燥を防いでいる。このようにして、切削域１２において被加工物Ｗが所要とおりに切削された後、チャック手段２６はチャッキング域８に戻される。その後チャッキング域８並びに洗浄及び乾燥域１４に関連せしめて第三の搬送手段即ち本発明の搬送機構５２が配設されており、この搬送機構５２によって被搬送物１９が洗浄及び乾燥域１４に搬入される。

ここで、本発明の実施の形態である搬送機構５２について図２を参照して詳細を説明する。搬送機構５２は作動アーム５４を備えている。この作動アーム５４は、その一端部が従来から用いられている往復可能な図示しない移動機構に連結されている。従って、作動アーム５２の他端部に装着される後述する吸引保持機構５６が水平面内において、上記チャッキング域８と上記洗浄及び乾燥域１４との間を移動する。上記作動アーム５４の他端部に装着される吸引保持機構５６は、支持フレームＦを保持する支持フレーム保持部材５８と支持フレーム保持部材５８の下側に配設された被加工物Ｗの表面上を洗浄水で覆うための洗浄水貯留部材６０とから構成される。

支持フレーム保持部材５８は、Ｈ字状に形成された支持部材６２と、支持部材６２のＨ字状の各端部に配設され支持フレームＦの上面を吸引保持するための複数の吸引パッド６４と、支持部材６２の中央上面に配設されたバキューム分配器６６を含んでいる。吸引パッド６４は支持部材６２のＨ字形状の各端部に上下方向に摺動可能に配設された支持ロッド６３の下端に取付けられており、支持部材６２の各端部との間に配設されたコイルばね６５によって下方に押圧すべく付勢されている。また、吸引パッド６４それぞれにはフレキシブルパイプ６８が連結されている。それぞれのフレキシブルパイプ６８はバキューム分配器６６及び吸引連通パイプ７０を介し図示しない吸引手段に接続されており、従って、吸引パッド６４は図示しない吸引源と適宜連通するようになっている。支持部材６２に配設されたバキューム分配器６６と上記作動アーム５４との間には昇降手段７２が配設されている。この昇降手段７２は例えばエアピストン等からなり吸引保持機構５６を上下方向に移動させる。

上記Ｈ字状に形成された支持部材６２の下側で且つ、吸引パッド６４の径方向内側には洗浄水貯留部材６０が配設されている。洗浄水貯留部材６０は支持部材６２のＨ字形状の中央部両側に配設された２つの取付部７４（図２には片方のみ図示されている）に上下方向に摺動可能に支持された支持ロッド６３の下端に後述する上壁７８が取り付けられている。支持ロッド６３は大径頭部を有し、取付部７４の下面と上壁７８との間に配設されたコイルばねによって下方に押圧すべく付勢されている。洗浄水貯留部材６０は図２に示すように断面形状が円形で且つ下面が開放された洗浄水貯留室８０を規定する環状側壁７６と上壁７８とから形成されている。上壁７８は樹脂、金属等の剛性材料からなり、環状側壁７６はゴム等の弾性材料から形成されている。該環状側壁の下縁は被加工物Ｗの外周縁と支持フレームＦの円形開口２０の外周縁との間で保持テープＴの上面に接触し、上記上壁７８、環状側壁７６及び保持テープＴで閉じられた洗浄水貯留室８０が形成される。必要に応じて洗浄水貯留室８０へ洗浄水を供給するために、上壁７８に洗浄水供給用の配管からなる洗浄水供給手段８２を配設しても良い。洗浄水供給手段８２は図示しない洗浄水源から洗浄水供給手段８２を介して適宜のタイミングで洗浄水貯留室８０へ洗浄水が供給される。

以上のように構成された搬送機構５２の作動について図３を参照して詳細を説明する。切削動作が終了後、チャック手段２６はチャッキング域８に戻される。その際には、洗浄水噴射手段４８の洗浄水４９は常時供給されているため被加工物Ｗの表面が乾燥することなく被加工物Ｗはチャッキング域８に位置づけられる。チャック手段２６がチャッキング域８に位置づけられると搬送機構５２の図示しない移動機構がチャッキング域８に位置づけられた被加工物Ｗの上方に移動せしめられる(図３(a))。

次いで、搬送機構５２の昇降手段７２により吸引保持機構５６が下降し支持フレーム保持部材５８の複数の吸引パッド６４が支持フレームＦの上面に接触し吸引保持するとともに、洗浄水貯留部材６０の環状側壁７６の下縁は被加工物Ｗの外周縁と支持フレームＦの内周縁の間で保持テープＴの上面に接触する（図３(b)）。洗浄水噴射手段４８の洗浄水は継続して供給されているため、上壁７８、環状側壁７６及び保持テープＴで規定された洗浄水貯留室８０には洗浄水で満たされ、分割されたチップは洗浄水で満たされた状態で保持されている。環状側壁７６は弾性材料で形成されているため保持テープＴを適度に押圧し、吸引保持機構５６が上昇すると保持テープＴと環状側壁７６が適度に追従して変形して密着するため洗浄水が漏れることはない。この段階で、必要に応じて洗浄水供給手段８２により適宜洗浄水を供給し、常に洗浄水貯留室８０内に洗浄水で満たされた状態を維持するようにする。

吸引パッド６４の吸引が開始され図示しないセンサ等により保持に適した吸引力に達したことが確認されたら洗浄水噴射手段４８の洗浄水の供給は停止される（図３（ｃ））。この結果、洗浄水貯留室８０内は洗浄水で満たされた状態で、被搬送物１９は搬送機構５２に吸引保持される。その後昇降手段７２により被加工物Ｗは上昇し移動機構により洗浄及び乾燥域１４へ搬送される。

上記のようにして洗浄及び乾燥域１４に搬送された被加工物Ｗは洗浄及び乾燥域１４によって洗浄及び乾燥され、洗浄水噴射手段４８においても取りきれなかったコンタミネーションが洗浄除去される。このとき、切削加工時から洗浄及び乾燥域１４に搬送されるまでの間、被加工物Ｗの表面が常に洗浄水で満たされた状態を維持できるのでコンタミネーションが乾燥により被加工物Ｗの表面へこびり付く等により洗浄不能になることが無く、従って被加工物Ｗの表面からコンタミネーションを充分良好に除去することができる。洗浄及び乾燥域１４に搬送された際に、必要に応じて洗浄水供給手段８２により洗浄水を噴射させて洗浄が開始されるまで被加工物Ｗの表面を洗浄水で覆われるようにしても良い。このようにして洗浄及び乾燥域１４において洗浄された被搬送物１９は搬送手段２４によって待機域６に戻され、次いで第一の搬送手段２２によってカセット１８の所定位置に収納される。

本実施の形態の搬送機構５２においては支持フレーム保持部材５８と洗浄水貯留部材６０が一体となった構造を示したが、支持フレーム保持部材５８と洗浄水貯留部材６０が別個の昇降機構を備えた構造にしても良い。その際は、最初に洗浄水貯留部材６０が下降し洗浄水貯留部材６０の環状側壁７６を被加工物Ｗの外周縁と支持フレームＦの内周縁の間で保持テープＴの上面に接触させ洗浄水噴射手段４８の洗浄水の供給を停止した後に、支持フレーム保持部材５８が支持フレームＦを吸引保持するようにできる。洗浄水に洗浄液を混入させる際には洗浄液の影響により支持フレーム保持部材４４が支持フレームＦを吸引保持する機能が低下してしまう場合等に適用させると良い。

本発明の搬送機構の好適実施形態を備える切削装置の一例を示す外観斜視図。本発明の搬送機構の好適実施形態を示す斜視図。本発明の搬送機構の好適実施形態における搬送フローを示す概略模式図。

符号の説明

１２切削域
１４洗浄及び乾燥域
１９被搬送物
２６チャック手段
４８洗浄水噴射手段
５２搬送機構
５６吸引保持機構
５８支持フレーム保持部材
６０洗浄水貯留部材
７６環状側壁
７８上壁
Ｗ被加工物
Ｔ装着テープ
Ｆ支持フレーム

Claims

環状支持フレーム、該支持フレームの内側開口部を覆うように該支持フレームの裏面に貼着された装着テープ、及び該支持フレームの該内側開口部内において該装着テープの上面に貼着された、加工が施された被加工物から成る被搬送物を搬送するための搬送機構であって、
吸引保持機構と該吸引保持機構を移動せしめるための移動機構とから構成され、
該吸引保持機構は、該支持フレームを保持するフレーム保持部材と該被加工物の表面上を洗浄水で覆うための洗浄水貯留部材とから構成され、
該フレーム保持部材は支持部材及び該支持部材に装着され且つ該支持フレームの上面に吸着される複数個の吸引パッドを含み、
該洗浄水貯留部材は断面形状が円形で且つ下面が開放された洗浄水貯留室を規定する環状側壁及び上壁を有し、該環状側壁の下縁は該被加工物の外周縁と該支持フレームの内周縁の間で該保持テープの上面に接触される、
ことを特徴とする搬送機構。
該洗浄水貯留室には洗浄水供給手段が接続されている、請求項１記載の搬送装置。