JP2012028551A

JP2012028551A - 搬入装置

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Publication number: JP2012028551A
Application number: JP2010165680A
Authority: JP
Inventors: Takeomi Fukuoka; 武臣福岡
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP5520729B2

Abstract

【課題】従来よりも簡素、かつ低コストな構成で保持手段に半導体ウェーハ等のワークを搬入することができる搬入装置を提供する。
【解決手段】複数のワークユニット７を円環状に配列して保持するワークユニット支持部材１１０を、支持台１２０に設けた回転支持手段１２２の支持部１２４に脱着自在に支持し、該ワークユニット支持部材１１０を回転部１２３によって回転させて、ワークユニット７を切削装置１０の保持手段３２の真上の搬入位置に順次位置付ける。搬入位置に位置付けたワークユニット７の環状フレーム５を、下降させた搬送手段１３０の挿入指部１３５で保持するとともにワークユニット支持部材１１０の保持部１１６から離脱させ、保持手段３２に載置して保持させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば半導体ウェーハ等のワークに研削や切削等の加工を施す加工装置に対してワークを搬入する搬入装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、半導体からなる円板状のウェーハの表面にＩＣやＬＳＩ等による多数の電子回路を形成し、次いでウェーハの裏面を研削して所定の厚さに加工してから、電子回路が形成されたデバイス領域を分割予定ラインに沿って切断するダイシングを行って、１枚のウェーハから多数のデバイス（半導体チップ）を得ている。ウェーハをダイシングする装置としては、一般に、切削ブレードをワークに切り込ませて切断する切削装置が用いられている。該切削装置は、ワークを負圧により吸着、保持して被加工面を露出させる保持手段と、保持手段に保持されたワークを切削加工する上記切削ブレードを備えた切削機構と、保持手段にワークを搬入する搬入機構とを有するものが知られている（例えば特許文献１）。

特開２００２−３５９２１１号公報

上記文献に開示されている搬入機構は、複数のワークを収納するカセットを支持するカセット支持台と、カセット支持台を鉛直方向に移動させる昇降台と、昇降台上のカセットから水平方向にワークを引き出す搬送手段と、搬送手段から引き出したワークを一旦支持する仮支持手段と、仮支持手段から保持手段にワークを搬送する搬送手段等を備えた構成である。このため、部品点数が多く、かつ構成が複雑であるとともに、高コストであるといった問題を有していた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、従来よりも簡素、かつ低コストな構成で保持手段に半導体ウェーハ等のワークを搬入することができる搬入装置を提供することにある。

本発明の搬入装置は、加工装置に配設された保持手段に環状フレームの開口部に粘着テープによってワークを支持した形態のワークユニットを搬入する搬入装置であって、複数の前記ワークユニットを保持するワークユニット支持部材と、該ワークユニット支持部材を鉛直方向を回転軸として回転可能に支持する回転支持手段と、前記ワークユニット支持部材と前記保持手段との間で該ワークユニットを搬送する搬送手段と、を有し、前記ワークユニット支持部材は、前記ワークユニットの下側を開放した状態で、該ワークユニットが水平となる様に前記環状フレームを上面側から前記回転支持手段の回転軸を中心とする真円を描く様に並べて保持する保持部と、前記環状フレームにおける前記搬送手段に保持される箇所の上面を露出させる露出部と、を有し、前記回転支持手段は、前記ワークユニット支持部材を脱着自在に支持する支持部と、該支持部を回転させることにより前記ワークユニット支持部材に保持された前記ワークユニットを順次前記保持手段の真上に位置付ける回転部と、を有し、前記搬送手段は、前記保持手段の真上に位置付けられた前記ワークユニットの前記環状フレームを前記露出部によって露出した箇所の上面側から保持する挿入指部と、該挿入指部を鉛直方向に移動させる移動部と、を有することを特徴とする。

本発明の搬入装置では、ワークユニット支持部材の保持部に複数のワークユニットが真円を描く様に並べて保持される。そして複数のワークユニットを保持したワークユニット支持部材は、回転支持手段の支持部に脱着自在に支持される。この状態からワークユニット支持部材を回転部によって回転させ、搬入対象の１つのワークユニットを保持手段の真上に位置付ける。次いで、搬送手段の挿入指部によりワークユニットの環状フレームを保持し、該挿入指部を移動部により下降させることにより、ワークユニットを加工装置の保持手段に搬入させることができる。また、該保持手段に搬入したワークユニットの環状フレームを挿入指部で保持してから移動部により該挿入指部を上昇させることにより、ワークユニット支持部材の保持部にワークユニットを戻すことができる。以上が１サイクルであり、このサイクルを、ワークユニット支持手段を回転させてワークユニットを順次保持手段の真上に位置付けながら行うことにより、ワークユニット支持部材に保持した全てのワークユニットを加工装置の保持手段に順次搬入／搬出することができる。本発明の搬入装置は、従来よりも部品点数が少なく、したがって簡素、かつ低コストで構成することができる。

本発明は、半導体ウェーハ等の板状のワークを加工する加工装置に好適に適用される。そのような加工装置としては、ダイシング装置、研削装置、研磨装置、ワークを拡張させるエキスパンド装置、レーザ光線を照射して溶断や孔開け等の加工を施すレーザ加工装置等が挙げられる。ダイシング装置としては、切削ブレードを用いる上記切削装置や、レーザ光線の照射によりワークを分割するレーザダイシング装置が挙げられる。

本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えば切削装置で加工するワークとして、シリコン、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）等からなる半導体ウェーハ、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）系の無機材料基板、液晶表示装置を制御駆動するＬＣＤドライバ等の各種電子部品、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。

また、例えば研削装置で加工するワークとして、上記半導体ウェーハや無機材料基板の他に、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダーの平坦度（ＴＴＶ：total thickness variation−ワークの被研削面を基準として厚さ方向に測定した高さのワークの被研削面全面における最大値と最小値の差）が要求される各種加工材料等が挙げられる。

本発明によれば、従来よりも簡素、かつ低コストな構成で保持手段にワークを搬入することができる搬入装置が提供されるといった効果を奏する。

環状のフレームに粘着テープを介して半導体ウェーハ（ワーク）を支持してなるワークユニットを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る搬入装置が切削装置に組み込まれた全体の状態を示す斜視図である。同切削装置の全体斜視図である。一実施形態の搬入装置の全体斜視図である。同搬入装置のワークユニット支持部材を示す斜視図である。同搬入装置の分解斜視図である。ワークユニットがワークユニット支持部材に保持された状態を示す斜視図である。一実施形態の搬入装置の動作を示す側面図であって、（ａ）保持手段の真上に位置付けられたワークユニットの搬入直前の状態、（ｂ）搬入された直後の状態を示している。ワークユニット支持部材の変形例を示す図であって（ａ）平面図、（ｂ）図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

以下、図面を参照して、半導体ウェーハをダイシングする切削装置に本発明の搬入装置を適用した一実施形態を説明する。図１は一実施形態でのワークである半導体ウェーハを含むワークユニット、図２は切削装置に一実施形態に係る搬入装置が組み込まれた状態、図３は切削装置、図４は搬入装置を、それぞれ示している。

（１）半導体ウェーハ
はじめに、図１に示す円板状の半導体ウェーハ（以下、ウェーハ）１を説明する。ウェーハ１の表面には、格子状の分割予定ライン２によって区画された多数の矩形状のデバイス領域３が形成されている。各デバイス領域３の表面には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。ウェーハ１の周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示す直線状の切欠き（オリエンテーション・フラット）４が形成されている。

ウェーハ１は裏面研削がなされて所定厚さ（例えば１００μｍ程度）に薄化加工されており、図３に示す切削装置（加工装置）１０により分割予定ライン２に沿って切断、分割され、デバイス領域３がデバイス（半導体チップ）として個片化されるダイシングが行われる。

ウェーハ１は、図１に示すように、環状フレーム５の内側の開口部５ａに粘着テープ６を介して同心状に一体に支持された状態で、切削装置１０に供給される。粘着テープ６は片面が粘着面とされたもので、その粘着面に、環状フレーム５と、ウェーハ１の裏面が貼り付けられる。環状フレーム５は、磁石に吸着可能な金属板からなる剛性を有するものであり、環状フレーム５を支持することにより、ウェーハ１が搬送される。以下、環状フレーム５にウェーハ１が粘着テープ６を介して支持されたもの全体を、ワークユニット７と称する。

（２）切削装置
続いて、図３に示す切削装置１０について説明する。この切削装置１０は、一対の切削手段（第１切削手段４０Ａと第２切削手段４０Ｂ）を互いに対向配置した２軸対向型であり、保持手段３２に保持されたワークユニット７のウェーハ１が、各切削手段４０Ａ，４０Ｂによりダイシングされる。

（２−１）切削装置の構成
図３の符合１１は基台であり、この基台１１の水平な上面には、保持手段３２をＸ方向に移動可能に支持するＸ軸移動手段２０が設けられている。基台１１は手前側であるＸ１方向に突出する凸部１１ａを有するＴ字状であって、Ｘ軸移動手段２０は凸部１１ａ上から奥側であるＸ２側にわたって配設されている。

Ｘ軸移動手段２０は、基台１１上に固定されたＸ方向に延びる一対のＸ軸リニアガイド２１と、これらＸ軸リニアガイド２１に摺動可能に組み込まれたＸ軸可動ベース部２２と、Ｘ軸リニアガイド２１間に回転自在に配設され、Ｘ軸可動ベース部２２に螺合して連結されたＸ方向に延びるボールねじ２３と、ボールねじ２３を回転させるモータ２４とから構成されている。このＸ軸移動手段２０によると、モータ２４が作動するとボールねじ２３が正逆いずれかの方向に回転し、Ｘ軸可動ベース部２２がボールねじ２３の回転方向に応じた方向（Ｘ１方向またはＸ２方向）にＸ軸リニアガイド２１上を移動するようになされている。

Ｘ軸可動ベース部２２上には、円筒状のテーブル台３１を介して上記保持手段３２が回転可能に支持されている。保持手段３２は、ウェーハ１のサイズに応じた直径を有する多孔質材料からなる円形状の吸着部３２ａを有しており、ウェーハ１は空気を吸引して生じる負圧作用により、吸着部３２ａの上面に粘着テープ６を介して同心状に載置されて吸着保持される。

保持手段３２には、ワークユニット７のフレーム５を保持する複数のクランプ３５が配設されている。保持手段３２は、テーブル台３１の内部に設けられている図示せぬ回転駆動機構によって一方向、または両方向に回転させられる。そして保持手段３２に保持されるワークユニット７のウェーハ１は、Ｘ軸移動手段２０によってテーブル台３１がＸ方向に往復移動させられることにより、Ｘ方向の手前側（Ｘ１側）の搬入出位置と、奥側（Ｘ２側）の加工位置との２位置に位置付けられる。

図３において基台１１上のＸ２側には、加工位置をまたぐ門型コラム１２が固定されている。門型コラム１２は、加工位置の両側にＹ方向に並んで立設された一対の脚部１２ａと、これら脚部１２ａの上端部間に水平に架け渡された梁部１２ｂとを有している。そして、梁部１２ｂの前面（Ｘ１側の面）のＹ１側に、第１切削手段４０Ａが第１Ｙ軸移動手段５０Ａおよび第１Ｚ軸移動手段６０Ａを介してＹ方向およびＺ方向に移動可能に設けられ、梁部１２ｂの前面のＹ２側に、第２切削手段４０Ｂが第２Ｙ軸移動手段５０Ｂおよび第２Ｚ軸移動手段６０Ｂを介してＹ方向およびＺ方向に移動可能に設けられている。

第１Ｙ軸移動手段５０Ａと第２Ｙ軸移動手段５０Ｂは同一の構成であって、梁部１２ｂに固定された上下一対のＹ方向に延びるＹ軸リニアガイド５１を共通構成要素としており、このＹ軸リニアガイド５１と、Ｙ軸リニアガイド５１に摺動可能に組み込まれたＹ軸可動ベース部５２と、Ｙ軸リニアガイド５１間に回転自在に配設されたＹ方向に延びるボールねじ５３と、ボールねじ５３を回転させるモータ５４（図３では第２Ｙ軸移動手段５０Ｂ側のものは不図示）とから構成されている。ボールねじ５３は、第１Ｙ軸移動手段５０Ａ側のものと第２Ｙ軸移動手段５０Ｂ側のものが１本ずつ具備されており、一方のボールねじ５３は第１Ｙ軸移動手段５０ＡのＹ軸可動ベース部５２に螺合して連結され、他方のボールねじ５３は第２Ｙ軸移動手段５０ＢのＹ軸可動ベース部５２に螺合して連結されている。

第１Ｙ軸移動手段５０Ａおよび第２Ｙ軸移動手段５０ＢにおけるＹ軸可動ベース部５２の前面に、第１Ｚ軸移動手段６０Ａおよび第２Ｚ軸移動手段６０Ｂがそれぞれ設けられている。第１Ｚ軸移動手段６０Ａと第２Ｚ軸移動手段６０Ｂは同一の構成であって、Ｙ軸可動ベース部５２に固定されたＹ方向に離間する一対のＺ軸リニアガイド６１と、これらＺ軸リニアガイド６１に摺動可能に組み込まれたＺ軸可動ベース部６２と、Ｚ軸リニアガイド６１間に回転自在に配設され、Ｚ軸可動ベース部６２に螺合して連結されたＺ方向（鉛直方向）に延びるボールねじ６３と、ボールねじ６３を回転させるモータ６４とから構成されている。

第１Ｚ軸移動手段６０ＡのＺ軸可動ベース部６２の下端部に、第１切削手段４０Ａが固定されており、第２Ｚ軸移動手段６０ＢのＺ軸可動ベース部６２の下端部に、第２切削手段４０Ｂが固定されている。第１切削手段４０Ａと第２切削手段４０Ｂは同一の構成であって、直方体状のスピンドルハウジング４１の先端に切削ブレード４２が設けられた構成である。スピンドルハウジング４１内には、スピンドルシャフトおよびスピンドルシャフトを回転駆動するモータが収容されており（いずれも不図示）、スピンドルハウジング４１の先端開口から突出するスピンドルシャフトの先端に、円板状の切削ブレード４２が取り付けられている。

これら切削手段４０Ａ，４０Ｂは、上記スピンドルシャフトがＹ方向と平行、かつ互いに同軸的で、切削ブレード４２が取り付けられた先端どうしが向かい合う状態に、スピンドルハウジング４１が第１Ｚ軸移動手段６０Ａおよび第２Ｚ軸移動手段６０Ｂにおける各Ｚ軸可動ベース部６２の下端部にそれぞれ固定されている。スピンドルハウジング４１の先端にはブレードカバー４３が取り付けられている。このブレードカバー４３は、切削ブレード４２がウェーハ１に切り込む加工点に切削水を供給する切削水供給ノズル（不図示）を備えている。切削水は潤滑や冷却などの他、切削屑を加工点から流動させる洗浄を目的として供給される。切削水は回転する切削ブレード４２によって跳ね上げられるが、その切削水は、ブレードカバー４３によって周囲へ飛散することが抑えられるようになっている。

第１Ｙ軸移動手段５０Ａおよび第２Ｙ軸移動手段５０Ｂによると、それぞれのモータ５４が作動するとボールねじ５３が正逆いずれかの方向に回転し、Ｙ軸可動ベース部５２がボールねじ５３の回転方向に応じた方向（Ｙ１方向またはＹ２方向）にＹ軸リニアガイド５１に沿って移動する。これにより、第１切削手段４０Ａおよび第２切削手段４０Ｂが、互いに接近したり離間したりするようにＹ方向に沿って移動する。

また、第１Ｚ軸移動手段６０Ａおよび第２Ｚ軸移動手段６０Ｂによると、それぞれのモータ６４が作動するとボールねじ６３が正逆いずれかの方向に回転し、Ｚ軸可動ベース部６２がボールねじ５３の回転方向に応じた方向（上方：Ｚ１方向または下方：Ｚ２方向）にＺ軸リニアガイド６１に沿って昇降する。これにより、第１切削手段４０Ａおよび第２切削手段４０Ｂが、それぞれＺ方向に沿って昇降する。

スピンドルハウジング４１の前面（Ｘ１側の面）であってブレードカバー４３に近接する位置には、保持手段３２に保持されたウェーハ１の分割予定ライン２を撮像する撮像手段４４が固定されている。ウェーハ１の切断すべき分割予定ライン２の位置決め（アライメント）は、撮像手段４４で撮像された撮像に基づいてなされる。

（２−２）切削装置の動作
次いで、切削装置１０の動作を説明する。
はじめに、Ｘ軸移動手段２０のＸ軸可動ベース部２２が図３でＸ１方向に移動して保持手段３２が搬入出位置に位置付けられ、保持手段３２が真空運転される。そして保持手段３２上に、図４に示す搬入装置１００により、ウェーハ１が上側に配され、かつ粘着テープ６が下側に配されたワークユニット７が同心状に載置されて搬入される。すると、ウェーハ１は粘着テープ６を介して保持手段３２の吸着部３２ａに吸着保持される。また、クランプ３５によってフレーム５が保持される。

次に、Ｘ軸可動ベース部２２が図３においてＸ２方向に移動してウェーハ１が保持手段３２ごと加工位置に搬送される。そしてこの加工位置において、まず撮像手段４４でウェーハ１の表面が撮像されて分割予定ライン２の位置が把握されるとともにアライメントがなされる。この後、アライメントにしたがって第１および第２切削手段４０Ａ，４０Ｂにより分割予定ライン２が切断される。切断の際には、上記切削水供給ノズルから加工点に向けて切削水が供給される。

分割予定ライン２の切断は、保持手段３２を回転させてウェーハ１を自転させることにより分割予定ライン２をＸ方向と平行にし、Ｘ軸可動ベース部２２とともに保持手段３２をＸ方向に移動させながら、回転する切削ブレード４２の下端の刃先をウェーハ１に切り込ませる加工送りをすることによってなされる。また、切断する分割予定ライン２の選択は、第１および第２切削手段４０Ａ，４０ＢをＹ方向に移動させる割り出し送りによってなされる。

全ての分割予定ライン２が切断されてウェーハ１が各デバイス領域３すなわちデバイス（半導体チップ）にダイシングされたら、切削ブレード４２が上方に退避し、保持手段３２が搬入出位置に戻って保持手段３２の真空運転が停止し、クランプ３５によるフレーム５の保持が解除される。この後、ワークユニット７は搬入装置１００によって保持手段３２から取り上げられ、次の工程（例えばウェーハ洗浄工程）に移される。

（３）搬入装置
次に、図２および図４〜図８により、本発明の一実施形態に係る搬入装置について説明する。

（３−１）搬入装置の構成
図４は、一実施形態に係る搬入装置１００の全体を示している。この搬入装置１００は、複数の上記ワークユニット７を保持する円板状のワークユニット支持部材１１０と、ワークユニット支持部材１１０を回転可能に支持する回転支持手段１２２を有する支持台１２０と、支持台１２０に設けられ、ワークユニット支持部材１１０と保持手段３２との間でワークユニット７を搬送する搬送手段１３０とを備えている。

ワークユニット支持部材１１０は、図５に示すように、中心円板部１１１と、この中心円板部１１１の周囲に放射状の複数のスポーク部１１５を介して同心状に配設された円環状の保持部１１６とを備えたものである。中心円板部１１１の中心にはキー溝１１２を有する円形状の嵌合孔１１３が形成されている。また、中心円板部１１１の上面とされる片面には、嵌合孔１１３を挟んで一対の把手１１４が設けられている。

円環状の保持部１１６には、外周側に開口する複数の円弧状の切欠き１１７が等間隔おきに形成されている。これら切欠き１１７の形状およびサイズはウェーハ１に対応しており、切欠き１１７の奥側にはウェーハ１のオリエンテーションフラット４に対応する基準直線部１１８が形成されている（図７参照）。ワークユニット支持部材１１０の、少なくとも保持部１１６は永久磁石によって構成されている。ワークユニット７は、水平とされるワークユニット支持部材１１０に対して、ウェーハ１が下側から切欠き１１７に対応した状態で、金属製の環状フレーム５の上面が、保持部１１６における切欠き１１７の周囲の下面に磁力で吸着することで、複数が下側が開放し、かつ水平となる状態に保持される。

中心円板部１１１と保持部１１６とを連結するスポーク部１１５は、切欠き１１７の間に対応する位置に配されており、スポーク部１１５間には、扇状の露出部１１９が形成されている。上記のようにワークユニット７が保持部１１６に保持されると、環状フレーム５の上面が保持部１１６の外側と露出部１１９とに露出するようになっている。

各切欠き１１７にウェーハ１を対応させて複数のワークユニット７を保持したワークユニット支持部材１１０は、把手１１４を握って図６に示す支持台１２０上に運搬され、回転支持手段１２２に回転可能に支持される。水平な上面を有する支持台１２０の奥側（Ｘ２側）の端部には壁部１２１が直立しており、支持台１２０および壁部１２１の幅方向（Ｙ方向）の中央には、両者にわたる空所（支持台１２０側の空所１２０ａ、壁部１２１側の空所１２１ａ）が形成されている。

支持台１２０は上記切削装置１０に対し、該切削装置１０の基台１１の凸部１１ａに支持台１２０側の空所１２０ａを嵌め込むことにより、図２に示すように合体される。合体状態で基台１１と支持台１２０の上面は同じ高さとなる。支持台１２０側の空所１２０ａには、切削装置１０の搬入出位置に位置付けられた保持手段３２が位置付けられるようになっている。また、Ｘ軸移動手段２０によって搬入出位置と加工位置とを往復させられる保持手段３２は、壁部１２１側の空所１２１ａを通過する。

回転支持手段１２２は、支持台１２０の上面における空所１２０ａの手前側（Ｘ１側）に鉛直方向（Ｚ軸方向）を回転軸として回転可能に支持された円筒状の回転部１２３と、この回転部１２３の上端面に設けられた支持部１２４とを有している。支持部１２４は、ワークユニット支持部材１１０の中心円板部１１１に形成されている嵌合孔１１３に嵌合する円板状の凸部１２５と、この凸部１２５の周囲の回転部１２３の円環状の上面１２７とから構成される。

凸部１２５の周面にはキー１２６が形成されており、ワークユニット支持部材１１０は、嵌合孔１１３のキー溝１１２をキー１２６に嵌め入れて該嵌合孔１１３を凸部１２５に嵌合させ、中心円板部１１１を回転部１２３の上面１２７に載置することで、支持部１２４に脱着自在に支持される。ワークユニット支持部材１１０が支持部１２４に支持された状態において、ワークユニット支持部材１１０の保持部１１６に保持されている複数のワークユニット７は、粘着テープ６側である下側が開放し、かつ水平となり、回転部１２３の回転軸を中心とする真円を描く様に並べて保持された状態となる。

回転部１２３は、図示せぬ回転駆動手段によって一方向または両方向に回転するようになっている。支持部１２４における凸部１２５のキー１２６がキー溝１１２に嵌合していることにより、ワークユニット支持部材１１０は回転部１２３と一体に回転する。ワークユニット支持部材１１０が回転すると、保持部１１６に保持されている複数のワークユニット７は、支持台１２０側の空所１２０ａの上方を通過する。回転部１２３は、保持部１１６に保持されたワークユニット７を、１つずつ該空所１２０ａ上に停止するようにワークユニット支持部材１１０を回転させる。切削装置１０の保持手段３２が搬入出位置に位置付けられている際、ワークユニット７は該保持手段３２の真上である搬入位置に順次位置付けられる。

上記搬送手段１３０は、壁部１２１の手前側（Ｘ１側）の面であって空所１２０ａの上方の部分に設けられており、壁部１２１に固定されたシリンダからなる移動部１３１と、移動部１３１によって上下動させられる挿入指部１３５とから構成されている。移動部１３１は、壁部１２１に固定された本体部１３２の下端からピストン部１３３（図８参照）が下方に進出したり上方に縮退したりする構成のもので、ピストン部１３３の先端に、Ｘ方向に延びる横板部１３４を介して一対の挿入指部１３５が固定されている。

挿入指部１３５は下方に延びる板状部材で、ピストン部１３３の先端に固定された長板部１３４の両端に形成されている。これら挿入指部１３５は、電磁石で構成されている。挿入指部１３５は、移動部１３１のピストン部１３３の進退に伴って下降・上昇する。ワークユニット７が上記搬入位置に位置付けられている状態で、磁化された挿入指部１３５が下降すると、Ｘ２側の挿入指部１３５の下端が環状フレーム５における保持部１１６の外側に露出している上面に当接し、一方、Ｘ１側の挿入指部１３５の下端は環状フレーム５における保持部１１６の露出部１１９に露出している上面に当接する。これにより、環状フレーム５は磁化された各挿入指部１３５に磁力で吸着し、該挿入指部１３５によって保持された状態になる。

挿入指部１３５が引き続き下降すると、環状フレーム５は磁力で吸着していた保持部１１６の下面から離脱させられ、ワークユニット７が挿入指部１３５とともに下降する。そして、ワークユニット７は保持手段３２上に同心状に載置される。この後、挿入指部１３５を非電磁石に替えると挿入指部１３５による環状フレーム５の保持が解除され、移動部１３１のピストン部１３３を上昇させると挿入指部１３５は環状フレーム５から上方に離れ、保持手段３２へのワークユニット７の搬入が完了する。

（３−２）搬入装置の動作
以上が本実施形態の搬入装置１００の構成であり、次いでこの搬入装置１００によって切削装置１０の搬入出位置に位置付けられている保持手段３２にワークユニット７を搬入し、また、保持手段３２から取り上げて搬出する動作を説明する。

（３−２−１）ワークユニットの搬入
はじめに、支持台１２０に支持させる前のワークユニット支持部材１１０に、上記のように各切欠き１１７にウェーハ１を対応させて複数のワークユニット７を保持させる。次いで、このワークユニット支持部材１１０を把手１１４を握って支持台１２０上に運搬し、さらに図６の矢印のように支持台１２０側に下降させて、中心円板部１１１の嵌合孔１１３のキー溝１１２を支持部１２４のキー１２６に嵌め入れて該嵌合孔１１３を凸部１２５に嵌合させ、中心円板部１１１を回転部１２３の上面１２７に載置してワークユニット支持部材１１０を回転支持手段１２２にセットする。

次いで、回転部１２３によりワークユニット支持部材１１０を回転させて１つのワークユニット７を支持台１２０の空所１２０ａの上方に移動させる。これによりそのワークユニット７は、図８（ａ）に示すように切削装置１０の搬入出位置に位置付けられている保持手段３２の真上に位置付けられる。次に、上方に退避していた挿入指部１３５を磁化させ、この挿入指部１３５を搬送手段１３０の移動部１３１によって下降させる。するとＸ２側の挿入指部１３５の下端が環状フレーム５における保持部１１６の外側に露出している上面に当接し、かつＸ１側の挿入指部１３５の下端が環状フレーム５における保持部１１６の露出部１１９に露出している上面に当接して、磁化された各挿入指部１３５の下端に環状フレーム５が吸着保持される。

挿入指部１３５を引き続き下降させ、これによって環状フレーム５を磁力で吸着していた保持部１１６の下面から離脱させる。そしてさらに下降させることにより、図８（ｂ）に示すようにワークユニット７は保持手段３２上に同心状に載置される。この後、挿入指部１３５を非磁化して挿入指部１３５による環状フレーム５の保持を解除し、続いて挿入指部１３５を上昇させて環状フレーム５から上方に離す。以上で保持手段３２へのワークユニット７の搬入が完了する。保持手段３２に搬入されたワークユニット７は、上記のようにして切削装置１０の加工位置に移動させられ、ウェーハ１のダイシングが行われる。

（３−２−２）ワークユニットの搬出
ウェーハ１のダイシングが完了したら、ワークユニット７は切削装置１０の搬入出位置に戻される。ワークユニット７が搬入出位置に戻されたら、磁化された挿入指部１３５が下降して先端が環状フレーム５の上面に当接し、磁力により吸着した状態となる。次いで挿入指部１３５を上昇させてワークユニット７を保持手段３２から持ち上げ、さらに上昇させることにより環状フレーム５の上面を保持部１１６に磁力で吸着、保持させる。これによりワークユニット７はダイシング済みのウェーハ１が切欠き１１７に対応した状態で保持部１１６に保持され、ワークユニット支持部材１１０に戻される。

以上が搬入装置１００による切削装置１０の保持手段３２へのワークユニット７の搬入／搬出動作の１サイクルである。このサイクルが、ワークユニット支持部材１１０を回転させてワークユニット７を順次保持手段３２の真上に位置付けながら繰り返し行われる。そしてワークユニット支持部材１１０に保持した全てのワークユニット７の処理が済んだら、ワークユニット支持部材１１０を支持部１２４から外し、ワークユニット７は次の工程に移される。

上記本実施形態の搬入装置１００によれば、支持台１２０の回転支持手段１２２に支持させたワークユニット支持部材１１０を回転させることでワークユニット７を切削装置１０の保持手段３２の真上に位置付けることができ、また、そのワークユニット７を搬送手段１３０の挿入指部１３５を下降させることで、ワークユニット７を保持手段３２に搬入することができる。このため、複数のワークユニット７を保持するワークユニット支持部材１１０から保持手段３２へのワークユニット７の搬入動作が単純であり、従来と比較すると部品点数も少ない。したがって従来よりも簡素、かつ低コストで本実施形態の搬入装置１００を構成することができる。

また、搬入位置（保持手段３２の真上）に位置付けられるワークユニット７のウェーハ１は、オリエンテーションフラット４が基準直線部１１８に対応して保持部１１６に保持されることにより、常に一定の向きに配置される。これにより、保持手段３２には常にウェーハ１の向きが一定状態で載置され、したがって分割予定ライン２の方向が一定となることにより、多数のウェーハ１を切削する工程を速やかに行うことができる。

（４）ワークユニット支持部材の変形例
図９は、ワークユニット支持部材１１０の変形例を示している。このワークユニット支持部材１１０は、表面１１０ａ側と裏面１１０ｂ側の双方に複数のワークユニット７を保持する２段構造となっている。この場合のワークユニット支持部材１１０は永久磁石からなる円板状の保持部１１６を有している。この保持部１１６の中心には、上記実施形態と同様のキー溝１１２を有する嵌合孔１１３が形成されており、この嵌合孔１１３の周囲の表面１１０ａ側と裏面１１０ｂ側には同様の把手１１４が設けられている。また、把手１１４の外周側には、複数（この場合、８つ）の露出部１１９が形成されている。これら露出部１１９はワークユニット支持部材１１０の径方向に長い長方形状の孔であり、同心円状、かつ周方向に等間隔をおいて形成されている。

ワークユニット支持部材１１０には、表面１１０ａ側に複数（ここでは４つ）のワークユニット７の環状フレーム５が磁石の作用で等間隔おきに吸着保持され、裏面１１０ｂ側にも同数のワークユニット７の環状フレーム５が、表面１１０ａ側のワークユニット７の間に配置された状態に保持される。ワークユニット支持部材１１０の両面１１０ａ，１１０ｂに保持される複数のワークユニット７は、全体的には同心状、かつ等間隔で、周方向に沿って表裏面に互い違いであり、しかも一部が互いに重畳した形態となっている。環状フレーム５はワークユニット支持部材１１０に直接吸着し、したがってウェーハ１は保持部１１６に面している。

またワークユニット７は、環状フレーム５のワークユニット支持部材１１０に対する内側部分が露出部１１９を横断するように保持される。また、環状フレーム５のワークユニット支持部材１１０に対する外側部分はワークユニット支持部材１１０の外側に露出している。これにより、ワークユニット支持部材１１０を水平に保持した状態で下側に配されるワークユニット７においては、露出部１１９と、ワークユニット支持部材１１０の外側において上面が露出するようになっている。また、上記実施形態と同様に、切削装置１０へ搬入される際のウェーハ１の向きを一定にすべく、全てのワークユニット７はウェーハ１のオリエンテーションフラット４が内側に向くように保持される。

このワークユニット支持部材１１０は、上記実施形態と同様に嵌合孔１１３を利用して支持台１２０の回転支持手段１２２にセットされる。そして回転部１２３によって一方向に回転させられることにより、裏面１１０ｂ側、すなわち下側に配されているワークユニット７が切削装置１０の保持手段３２の真上に位置付けられるとともに、該保持手段３２に対し順次搬入・搬出されるサイクルが行われる。ワークユニット７の搬入・搬出の際には、上記搬送手段１３０における移動部１３１の挿入指部１３５が、露出部１１９と、ワークユニット支持部材１１０の外側に露出している環状フレーム５の上面を保持することにより、同様になされる。

ワークユニット支持部材１１０の裏面１１０ｂ側に保持されていた全てのワークユニット７に対する処理が済んだら、ワークユニット支持部材１１０を回転支持手段１２２から一旦取り外し、この後、該ワークユニット支持部材１１０を１８０°反転させて表面側１１０ａに保持していたワークユニット７を下側に配した状態として再び回転支持手段１２２にセットする。この後、同様にワークユニット支持部材１１０を回転させてワークユニット７を切削装置１０の保持手段３２の真上に位置付けて該保持手段３２に対するワークユニット７の搬入・搬出を、各ワークユニット７ごとに順次行う。そしてワークユニット支持部材１１０に保持した全てのワークユニット７の処理が済んだら、ワークユニット支持部材１１０を回転支持手段１２２から外し、ワークユニット７を次の工程に移す。

このワークユニット支持部材１１０によれば、表面１１０ａおよび裏面１１０ｂに複数のワークユニット７を互いに一部が重畳して立体的に保持する構成となっている。このため、上記実施形態のよりも省スペースで多くのワークユニット７を保持することができるといった利点を有する。

１…半導体ウェーハ（ワーク）
５…環状フレーム
５ａ…開口部
６…粘着テープ
７…ワークユニット
１０…切削装置（加工装置）
３２…保持手段
１００…搬入装置
１１０…ワークユニット支持部材
１１６…保持部
１１９…露出部
１２２…回転支持手段
１２３…回転部
１２４…支持部
１３０…搬送手段
１３１…移動部
１３５…挿入指部

Claims

加工装置に配設された保持手段に環状フレームの開口部に粘着テープによってワークを支持した形態のワークユニットを搬入する搬入装置であって、
複数の前記ワークユニットを保持するワークユニット支持部材と、
該ワークユニット支持部材を鉛直方向を回転軸として回転可能に支持する回転支持手段と、
前記ワークユニット支持部材と前記保持手段との間で該ワークユニットを搬送する搬送手段と、
を有し、
前記ワークユニット支持部材は、
前記ワークユニットの下側を開放した状態で、該ワークユニットが水平となる様に前記環状フレームを上面側から前記回転支持手段の回転軸を中心とする真円を描く様に並べて保持する保持部と、
前記環状フレームにおける前記搬送手段に保持される箇所の上面を露出させる露出部と、
を有し、
前記回転支持手段は、
前記ワークユニット支持部材を脱着自在に支持する支持部と、
該支持部を回転させることにより前記ワークユニット支持部材に保持された前記ワークユニットを順次前記保持手段の真上に位置付ける回転部と、
を有し、
前記搬送手段は、
前記保持手段の真上に位置付けられた前記ワークユニットの前記環状フレームを前記露出部によって露出した箇所の上面側から保持する挿入指部と、
該挿入指部を鉛直方向に移動させる移動部と、
を有することを特徴とする搬入装置。