JP2018117014A - 搬出機構 - Google Patents

Abstract

【課題】水の消費量を抑えつつも、ウエーハの表面を濡らした状態で搬送すること。【解決手段】搬出機構（３６）は、リングフレーム（Ｆ）にテープ（Ｔ）を介してウエーハ（Ｗ１）を支持したワークセット（Ｗ）を保持する保持テーブル（４１）からワークセットを搬出するものである。搬出機構は、フレーム保持部（８２）でリングフレームを保持し、リングフレームの内周側の空間に所定量の水を供給することで、ウエーハの上面を覆う水層（Ｌ）を形成してワークセットを搬出する。【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物を搬送する搬出機構に関する。

例えば、ウエーハを研磨する研磨装置においては、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）研磨を実施するものが提案されている。このような研磨装置では、研磨砥粒とスラリとを用いて研磨が実施される。具体的には、研磨砥粒を含むスラリを研磨パッドとウエーハの間に定着させ、当該スラリを研磨パッドでウエーハに押し付けることにより、ウエーハの表面が研磨される。

研磨後のウエーハは洗浄手段に搬送される。しかしながら、搬送途中にウエーハの表面（被研磨面）が乾燥し、ウエーハの表面に付着したスラリが固化してしまうおそれがある。固化したスラリは洗浄手段で除去し難いため、ウエーハの表面が乾燥することはあまり好ましくない。

そこで従来では、ウエーハの表面に水を供給しながら搬送する搬送機構が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の搬送機構は、エッジクランプ式の搬送機構であり、ウエーハを保持している間は、ウエーハの表面に常時水が供給されている。これにより、ウエーハの乾燥が防止されている。

特許第５９３０１９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の搬送機構は、ウエーハの表面から水がこぼれることを想定して、絶えずウエーハに水を供給し続けている。このため、水の消費量が増加してしまうという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、水の消費量を抑えつつも、ウエーハの表面を濡らした状態で搬送することができる搬出機構を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様の搬出機構は、リングフレームの開口を塞いで貼着したテープに貼着してウエーハを支持したワークセットを保持する保持面を有する保持テーブルと、保持テーブルが保持したワークセットのウエーハを加工する加工手段と、を備えた加工装置において、加工手段により加工されたウエーハを保持テーブルから搬出する搬出機構であって、リングフレームを保持するフレーム保持手段と、フレーム保持手段が保持したワークセットのウエーハの上面に水層を形成する水層形成手段と、を備える。

この構成によれば、リングフレームの開口がテープによって塞がれ、テープの上にウエーハが貼着されることで、リングフレームの内周側において、テープ及びウエーハの上面に所定の空間が形成される。当該空間に水を供給することでテープ及びウエーハの上面に所定厚みの水層を形成することが可能である。このように、ウエーハの上面を覆うように水層を形成したことで、所定量の水でウエーハの上面のウェット状態を維持することができる。よって、水の消費量を抑えつつも、ウエーハの上面を濡らした状態で搬送することができる。

また、本発明の一態様の上記搬出機構において、フレーム保持手段は、リングフレームを保持する複数のフレーム保持部と、複数のフレーム保持部を支持する支持プレートと、を備え、水層形成手段は、フレーム保持手段が保持したワークセットのウエーハの上面に対面する同一面積以上の下面を備え支持プレートから昇降自在で吊り下げられた搬送プレートと、搬送プレートの外周縁から垂下した下端を保持テーブルの保持面が保持したテープの上面に接触させ搬送プレートの下面とウエーハの上面との間に僅かな隙間を形成する隙間形成部と、隙間形成部が形成した隙間に水を供給する水供給手段と、を備え、僅かな隙間を水で満たして水層を形成してワークセットを搬送する。

また、本発明の一態様の上記搬出機構において、水層形成手段は、支持プレートが昇降自在に吊り下げた搬送プレートの下方向の移動を制限する制限部と、搬送プレートと支持プレートとを所定方向に付勢する付勢部と、を備え、フレーム保持手段が保持したリングフレームの貼着した保持面上のテープに隙間形成部の下端を接触させた搬送プレートと支持プレートとに隙間を形成し、ワークセットを保持したら制限部で隙間を形成する。

本発明によれば、水の消費量を抑えつつも、ウエーハの表面を濡らした状態で搬送することができる。

本発明に係る搬出機構が適用されるＣＭＰ研磨装置の斜視図である。 本発明に係る搬出機構の概念図である。 第１の実施の形態に係る搬出機構の分解斜視図である。 第１の実施の形態に係る搬出機構及び保持テーブルの模式図である。 第１の実施の形態に係る搬出機構の保持工程の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係る搬出機構の水供給工程の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係る搬出機構の離間工程の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る搬出機構の分解斜視図である。 第２の実施の形態に係る搬出機構の離間工程の一例を示す図である。 第３の実施の形態に係る搬出機構の分解斜視図である。 第３の実施の形態に係る搬出機構の離間工程の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る搬出機構が適用されるＣＭＰ研磨装置について説明する。図１は、本発明に係る搬出機構が適用されるＣＭＰ研磨装置の斜視図である。なお、本発明に係る搬出機構は、図１に示すように研磨加工専用の装置構成に限定されず、例えば、研削加工、研磨加工、洗浄等の一連の動作が全自動で実施されるフルオートタイプの加工装置に組み込まれてもよい。また、本実施の形態では、加工装置としてＣＭＰ研磨装置を用いた場合について説明するが、これに限定されず、加工装置は、例えば研削装置や他の加工装置であってもよい。

図１に示すように、ＣＭＰ研磨装置１は、被加工物であるワークセットＷに対して搬入処理、研磨加工、洗浄処理、搬出処理からなる一連の作業を全自動で実施するように構成されている。ワークセットＷは、略円板状に形成されており、カセットＣに収容された状態でＣＭＰ研磨装置１に搬入される。

ワークセットＷは、リングフレームＦにテープＴを介してウエーハＷ１を貼着することで形成される。具体的には、リングフレームＦの開口を塞ぐようにしてテープＴがリングフレームＦの下面側から貼着され、テープＴの上面中央に円形状のウエーハＷ１が貼着される。これにより、ウエーハＷ１は、テープＴを介してリングフレームＦに支持された状態となる。なお、ウエーハＷ１は、半導体基板にＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイスが形成された半導体ウエーハでもよいし、無機材料基板にＬＥＤ等の光デバイスが形成された光デバイスウエーハでもよい。また、ウエーハＷ１は、その他にデバイス形成後の半導体基板や無機材料基板でもよい。

ＣＭＰ研磨装置１の基台１１の前側には、複数のワークセットＷが収容された一対のカセットＣが載置されている。一対のカセットＣの後方には、カセットＣに対してワークセットＷを出し入れするカセットロボット１６が設けられている。カセットロボット１６の両斜め後方には、加工前のワークセットＷを仮置きする仮置きテーブル２２と、加工済みのワークセットＷを洗浄する洗浄手段２６とが設けられている。仮置きテーブル２２と洗浄手段２６の間には、加工前のワークセットＷを保持テーブル４１に搬入する搬入機構３１と、保持テーブル４１から加工済みのワークセットＷを搬出する搬出機構３６（本発明に係る搬出機構に相当）とが設けられている。

カセットロボット１６は、多節リンクからなるロボットアーム１７の先端にハンド部１８を設けて構成されている。カセットロボット１６では、カセットＣから仮置きテーブル２２に加工前のワークセットＷが搬送される他、洗浄手段２６からカセットＣに加工済みのワークセットＷが搬送される。

搬入機構３１では、搬送パッド３３によって仮置きテーブル２２からワークセットＷが持ち上げられ、搬送アーム３２によって搬送パッド３３が旋回されることで保持テーブル４１にワークセットＷが搬入される。搬出機構３６では、支持プレート３８（フレーム保持手段）によって保持テーブル４１からワークセットＷが持ち上げられ、搬送アーム３７によって支持プレート３８が旋回されることで保持テーブル４１からワークセットＷが搬出される。搬出されたワークセットＷは、洗浄手段２６に搬送される。

洗浄手段２６は、スピンナテーブル２７に向けて洗浄水及び乾燥エアを噴射する各種ノズル（不図示）を設けて構成される。洗浄手段２６では、ワークセットＷを保持したスピンナテーブル２７が基台１１内に降下され、基台１１内で洗浄水が噴射されてワークセットＷ（ウエーハＷ１の被加工面）がスピンナ洗浄された後、乾燥エアが吹き付けられてワークセットＷが乾燥される。

搬入機構３１及び搬出機構３６の後方には、ターンテーブル４０が設けられている。ターンテーブル４０の搬入機構３１及び搬出機構３６側は、ワークセットＷが搬送される搬送エリアを構成する。一方、ターンテーブルの後側（後述する加工手段５１側）は、ワークセットＷが研磨加工される加工エリアを構成する。

ターンテーブル４０の上面には、一対の保持テーブル４１が周方向に均等間隔で設けられている。ターンテーブル４０は、図示しない回転手段により自転可能となっている。ターンテーブル４０が半回転する度に、保持テーブル４１に保持されたワークセットＷが搬送エリア及び加工エリアに交互に位置付けられる。

各保持テーブル４１の下方には保持テーブルを回転させる回転手段（不図示）が設けられている。各保持テーブル４１の上面には、ワークセットＷ（ウエーハＷ１）の下面を保持する保持面４２ａが形成されている。保持テーブル４１の周囲には、環状の周壁４３が形成され、周壁４３の内側には、保持テーブル４１の隣にエア供給源（不図示）に接続された噴出口４４が形成されている。この周壁４３の内側には、研磨加工中に保持テーブル４１から流れ落ちたスラリが溜められ、噴出口４４からエアが噴出されることで、研磨パッド５３にスラリが供給されて再利用される。

また、ターンテーブル４０の後側には、コラム１２が立設されている。コラム１２には、加工手段５１をＺ軸方向に加工送りする加工送り手段６１が設けられている。加工送り手段６１は、コラム１２の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール６２と、一対のガイドレール６２にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル６３とを有している。

Ｚ軸テーブル６３の前面には、ハウジング６４を介して加工手段５１が支持されている。Ｚ軸テーブル６３の背面側にはナット部（不図示）が形成され、このナット部にボールネジ（不図示）が螺合されており、ボールネジ（不図示）の一端には駆動モータ６６が連結されている。駆動モータ６６によってボールネジ（不図示）が回転駆動され、加工手段５１がガイドレール６２に沿ってＺ軸方向に移動される。

加工手段５１は、保持テーブル４１に保持されたワークセットＷ（ウエーハＷ１の上面）を研磨加工する。加工手段５１は、ハウジング６４を介してＺ軸テーブル６３の前面に取り付けられており、スピンドル５４の下部に研磨パッド５３を設けて構成されている。スピンドル５４にはフランジ５５が設けられ、フランジ５５を介してハウジング６４に加工手段５１が支持される。スピンドル５４の下部には、研磨パッド５３が装着されるプラテン５２が取り付けられている。研磨パッド５３の研磨面にはスラリを定着させる多数の孔が形成されている。

また、スピンドル５４の上部には、ワークセットＷの上面と研磨パッド５３の研磨面との間にスラリを供給するスラリ供給源（不図示）が接続されている。スラリ供給源からスラリが供給されることで、スピンドル５４内の流路を通じて研磨面にスラリが定着される。スラリは、砥粒を含むアルカリ性水溶液又は酸性水溶液であり、例えば、グリーンカーボランダム、ダイヤモンド、アルミナ、酸化セリウム、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の砥粒が含有される。

また、ＣＭＰ研磨装置１には、装置各部を統括制御する制御手段（不図示）が設けられている。制御手段は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。

このようなＣＭＰ研磨装置１では、先ず、カセットＣ内からワークセットＷが仮置きテーブル２２に搬送される。次にワークセットＷは、保持テーブル４１上に搬入される。そして、保持テーブル４１に保持されたワークセットＷは、ターンテーブル４０の回転によってＣＭＰ研磨位置に位置づけられる。ＣＭＰ研磨位置では、加工手段５１によってワークセットＷが研磨加工される。そして、洗浄手段２６でワークセットＷが洗浄され、洗浄手段２６からカセットＣへワークセットＷが搬出される。

ところで、ウエーハをハーフカットした後に研削加工を実施するＤＢＧ（Dicing Before Grinding）やＳＤＢＧ（Stealth Dicing Before Grinding）においては、研削加工後にウエーハが個々のチップに分割されるため、ウエーハがテープを介してリングフレームに支持される。研削加工の際には、ウエーハの外周のリングフレームが、ウエーハの上面（又は保持テーブルの保持面）より下方に引き下げられる。研磨加工においても同様である。

従来の研磨装置では、研磨加工後のウエーハが上記のようなスピンナ式の洗浄手段によって洗浄される。具体的に洗浄手段は、ウエーハを吸引保持したスピンナテーブルを高速回転させ、ウエーハに洗浄水を噴射して洗浄する。この種の洗浄手段では、遠心力によって洗浄水が外側に吹き飛ぶ力を利用して、ウエーハの上面の汚れ（研磨屑やスラリ等）が洗い流される。

しかしながら、遠心力を利用してウエーハの上面の汚れを吹き飛ばしたとしても、ウエーハの外周部分にスラリが残留してしまうおそれがあり、十分な洗浄効果が得られるとは限らない。特に、ウエーハをリングフレームに支持したワークセットにあっては、ウエーハの外周部分だけでなく、リングフレームの内周部分にもスラリが残留してしまうおそれがある。

ウエーハの外周部分に残留したスラリ等の汚れは、乾燥すると固化してしまい、再び水で濡らしたとしても除去し難くなる。それだけでなく、後の工程で装置内にスラリが混入することにより、予期しない不具合が生じるおそれもある。そのため、ウエーハを研磨加工後、洗浄手段までウエーハを搬送する間にウエーハの上面が乾燥しないように常時水を供給する搬送機構が提案されている。しかしながら、水が常時供給されることで水を無駄に使用してしまうという問題がある。

そこで、本発明者は、上記の課題に基づいて、リングフレームに支持されるウエーハにおいて、水の消費量を抑えつつも、ウエーハの表面を濡らした状態で搬送することを着想した。ここで、本発明に係る搬出機構の特徴部分を簡略化した構成について、図２を用いて説明する。

図２は、本発明に係る搬出機構の概念図である。図２Ａはワークセット搬出前の状態を示し、図２Ｂはワークセット搬出中の状態を示している。図２に示すように、本発明に係る搬出機構３６（搬送機構）は、保持テーブル４１から研磨加工済みのワークセットＷを搬出して洗浄手段２６（図１参照）に搬送するように構成されている。

保持テーブル４１は、ワークセットＷの下面中央を吸引保持するポーラスチャックで構成されている。保持テーブル４１は、円板状の枠体４２の上面に、セラミックス等の多孔質材で構成される保持面４２ａを有している。保持面４２ａは、ウエーハＷ１の外径と略同一外径を有している。保持面４２ａには、図示しない吸引源が接続されており、保持面４２ａに生じる負圧によって、ウエーハＷを吸引保持することが可能となっている。より具体的にウエーハＷ１は、テープＴを介して保持面４２ａに吸引保持される。

保持面４２ａの外周側において、枠体４２の上面は、保持面４２ａより一段下がっており、一段下がった枠体４２の上面には、リングフレームＦの下面を保持する複数のフレーム保持部４２ｂが設けられている。フレーム保持部４２ｂは、保持面４２ａの外周側で等角度間隔に複数個配置されている。フレーム保持部４２ｂは、上方に向かって拡径する円錐台形状を有し、例えば、ゴム等の弾性体で形成される。フレーム保持部４２ｂには、図示しない吸引源が接続されており、フレーム保持部４２ｂに生じる負圧によって、リングフレームＦの下面を吸引保持することが可能となっている。図２Ａでは、保持面４２ａに対してリングフレームＦの下面が下方に押し下げられており、ワークセットＷの最上面がウエーハＷ１の上面となっている。

搬出機構３６は、旋回可能な搬送アーム３７の先端に軸部３６ａを介して支持される支持プレート３８を有している。支持プレート３８は、軸部３６ａを中心とした概略円板状に形成され、ウエーハＷ１の外径より大きく、リングフレームＦと略同一外径を有している。支持プレート３８及び軸部３６ａの中心には、貫通穴３８ａが形成されている。この貫通穴３８ａには、バルブ８０を介して水供給源８１が接続されている。これにより、支持プレート３８の下面の貫通穴３８ａからウエーハＷ１に向かって水を供給することが可能である。

また、支持プレート３８の外周部分には、リングフレームＦの上面を保持する複数のフレーム保持部８２が設けられている。フレーム保持部８２は、周方向に均等間隔で複数個（例えば、４つ）設けられている（図２では２つのみ図示）。フレーム保持部８２は、支持プレート３８の外周部分から垂下する軸部８３と、軸部８３の下端に設けられる吸着部８４と、軸部８３の上端に設けられるストッパ部８５とを含んで構成される。

吸着部８４は、下方に向かって拡径する円錐台形状を有し、例えば、ゴム等の弾性体で形成される。ストッパ部８５は、軸部８３より大径の円板形状を有しており、軸部８３及び吸着部８４の脱落を防止する役割を果たす。フレーム保持部８２には、吸着部８４に連通する連通路（不図示）が形成されており、当該連通路には、バルブ８６を介して吸引源８７が接続されている。フレーム保持部８２は、全体として支持プレート３８に固定されている。また、搬出機構３６全体としては、昇降手段８８によって昇降可能に構成されている。

図２に示す搬出機構３６では、支持プレート３８及び複数のフレーム保持部８２がリングフレームＦを保持するフレーム保持手段を構成し、水供給源８１、貫通穴３８ａ及びその周辺部分がウエーハＷ１の上面に水層Ｌを形成する水層形成手段を構成する。

このように構成される搬出機構３６でワークセットＷを保持テーブル４１から搬出する場合には、先ず、搬出機構３６を所定高さに位置付け、図２Ａに示すように吸着部８４でリングフレームＦの上面を吸引保持する。そして、貫通穴３８ａから水をウエーハＷ１に向かって所定量供給する。水を所定量供給した後、フレーム保持部４２ｂによるリングフレームＦの吸引保持を解除して、ワークセットＷを保持テーブル４１から離間させる。

このとき、図２Ｂに示すように、保持面４２ａに対するリングフレームＦの下方への押し下げが解除されるため、リングフレームＦの下面とウエーハＷ１の下面とが面一となり、テープＴが水平となる。ウエーハＷ１に供給された水は、ウエーハＷ１の上面及びテープＴの上面を覆うように、ウエーハＷ１の外周に向かって流れる。ウエーハＷ１の外周に流れて広がった水は、リングフレームＦに堰き止められる。ウエーハＷ１に対してリングフレームＦの厚みが十分に大きいため、ウエーハＷ１の上面には、所定厚みの水層Ｌが形成される。より具体的には、水の表面張力によって、リングフレームＦより僅かに厚みの大きい水層Ｌが形成される。

このように、リングフレームＦとテープＴによって形成される所定空間を、所定量の水を溜めておくダムとして活用することにより、微量の水でウエーハＷ１の上面を覆うことができる。上記したように、水層Ｌは、表面張力によって所定厚みで保持されるため、所定量の水を供給するだけでウエーハＷ１の上面の乾燥を抑制することが可能である。以上より、水の消費量を抑えつつも、ウエーハＷ１の表面を濡らした状態で搬送することができる。

次に、図３から図７を参照して、第１の実施の形態に係る搬出機構について説明する。図３は、第１の実施の形態に係る搬出機構及び保持テーブルの分解斜視図である。図４は、第１の実施の形態に係る搬出機構の模式図である。図５は、第１の実施の形態に係る搬出機構の保持工程の一例を示す図である。図６は、第１の実施の形態に係る搬出機構の水供給工程の一例を示す図である。図７は、第１の実施の形態に係る搬出機構の離間工程の一例を示す図である。第１の実施の形態は、図２に示す搬出機構の水層形成手段に、水層を所定厚みで保持する構成を追加した点で相違する。以下、図２に示す搬出機構と共通する構成は同一符号で示し、適宜説明を省略する。

先ず、搬出機構の詳細構成について説明する。図３及び図４に示すように、搬出機構３６には、支持プレート３８の下方に、水層形成手段の一部として搬送プレート９０が設けられている。搬送プレート９０は、ウエーハＷ１と略同径の円形状に形成されている。すなわち、搬送プレート９０の下面は、ウエーハＷ１の上面に対面し、ウエーハＷ１と同一面積を有する。

また、搬送プレート９０は、支持プレート３８に対して昇降自在に吊り下げられている。具体的に搬送プレート９０の上面には、鉛直方向に延びる一対の軸部９１が形成されている。一対の軸部９１は支持プレート３８を貫通しており、上端に軸部９１の脱落防止のためのストッパ部９２が設けられている。ストッパ部９２は、軸部９１より大径の円板形状を有している。軸部９１及びストッパ部９２によって搬送プレート９０が支持プレート３８に支持されている。詳細は後述するが、ストッパ部９２は、支持プレート３８に対する搬送プレート９０の下方向への移動を制限する制限部として機能する。

軸部９１には、搬送プレート９０と支持プレート３８とを所定方向に付勢する付勢部９３が設けられている。付勢部９３は、例えば圧縮コイルバネで構成され、一端（下端）が搬送プレート９０の上面に固定され、他端（上端）が支持プレート３８の下面に固定されている。これにより、付勢部９３は、搬送プレート９０と支持プレートとをそれぞれが離間する方向に付勢する。なお、付勢部９３は、圧縮コイルバネに限らず適宜変更が可能である。例えば、板バネやクッション性を有する弾性体を用いてもよい。

また、搬送プレート９０の中央には、貫通穴９０ａが形成されており、支持プレート３８の貫通穴３８ａと当該貫通穴９０ａとは、伸縮可能な配管９４によって連通されている。これにより、貫通穴９０ａからウエーハＷ１に向かって水を供給することが可能になっている。

また、搬送プレート９０の外周には、搬送プレート９０の下面とウエーハＷ１の上面との間に僅かな隙間を形成するための一対の隙間形成部９５が形成されている。一対の隙間形成部９５は、搬送プレート９０の側面から径方向外側に突出した後、下方に屈曲した側面視Ｌ字状に形成される。詳細は後述するが、搬送プレート９０の外周縁から垂下した隙間形成部９５の下端が保持テーブル４１上のテープＴの上面に接触することで、搬送プレート９０の下面とウエーハＷ１の上面との間に僅かな隙間が形成される。

次に、搬出機構３６の搬送方法及び具体的な動作について説明する。本発明に係る搬送方法は、搬出機構３６でワークセットＷを吸引保持する保持工程（図５参照）、ウエーハＷ１の上面に水を供給する水供給工程（図６参照）、ワークセットＷを保持テーブル４１から離間させる離間工程（図７参照）を経て実施される。なお、本発明に係る搬送方法は、以下に示す例に限定されず、適宜変更が可能である。以下に示す例では、水供給工程の後に離間工程が実施されるが、例えば離間工程の後に水供給工程を実施してもよい。

図５に示すように、保持テーブル４１の上面にはテープＴを介してウエーハＷ１が吸引保持されている。また、リングフレームＦは、下面がフレーム保持部４２ｂによって吸引保持され、全体が保持面４２ａに対して下方に引き下げられている。これにより、リングフレームＦの上面はウエーハＷ１の上面より下方に位置付けられている。なお、リングフレームＦを下方に引き下げる構成は特に限定されない。例えば、フレーム保持部４２ｂを昇降可能にしてリングフレームＦを引き下げてもよい。また、フレーム保持部４２ｂの上端を保持面４２ａより下方に設け、図示しない搬送手段でリングフレームＦを上方から押し下げてリングフレームＦの下面をフレーム保持部４２ｂに接触させてからリングフレームＦの下面をフレーム保持部４２ｂで吸引保持してもよい。

保持工程では、先ず搬出機構３６が、支持プレート３８（又は搬送プレート９０）の中心とワークセットＷ（又は保持面４２ａ）の中心とが一致するように位置合わせされる。そして、昇降手段８８によって搬出機構３６が下降される。搬出機構３６の加工途中においては、先ず隙間形成部９５の下端が保持面４２ａ上のテープＴの上面に接触する。これにより、搬送プレート９０の下面とウエーハＷ１の上面との間には、僅かな隙間Ｄが形成される。

更に搬出機構３６が下降されると、付勢部９３の付勢力に抗して支持プレート３８及びフレーム保持部８２が更に下降する。すなわち、支持プレート３８と搬送プレート９０とが相対的に近づく。そして、吸着部８４の下面がリングフレームＦの上面に接触するまで搬出機構３６が下降されると、バルブ８６を開いて吸着部８４でリングフレームＦの上面を吸引保持することが可能となる。

次に水供給工程が実施される。図６に示すように、水供給工程では、ウエーハＷ１の上面に水が供給される。具体的には、バルブ８０が開かれ、水供給源８１から貫通穴３８ａ、配管９４及び貫通穴９０ａを通じてウエーハＷ１の上面に水が供給される。水は、搬送プレート９０の下面とウエーハＷ１の上面との隙間Ｄに供給される。当該隙間Ｄが水で満たされると、ウエーハＷ１の上面を覆う所定厚みの水層Ｌが形成される。

次に離間工程が実施される。図７に示すように、離間工程では、ワークセットＷが保持テーブル４１から離間される。具体的には、バルブ８０が閉じられることで水の供給が遮断され、フレーム保持部４２ｂによるリングフレームＦの吸引保持が解除される。そして、昇降手段８８によって搬出機構３６が上昇されると、付勢部９３の付勢力によって搬送プレート９０が支持プレート３８に対して下方に移動される。

支持プレート３８に対する搬送プレート９０の下方への移動は、ストッパ部９２の下面が支持プレート３８の上面に当接することで規制される。このとき、搬送プレート９０と支持プレート３８との隙間Ｄを維持しながら、リングフレームＦの下面とウエーハＷ１の下面とが面一となり、テープＴが水平となる。ウエーハＷ１に供給された水は、隙間Ｄの水層Ｌを保持しつつも、ウエーハＷ１の外周側にも供給されている。ウエーハＷ１の外周側に供給された水は、リングフレームＦに堰き止められる。このように、所定量の水でウエーハＷ１の全面を水層Ｌで覆うことが可能であり、水の消費量を削減することが可能である。

搬出機構３６は、図7に示す隙間Ｄ及び水層Ｌを保持したまま上昇され、搬送アーム３７を旋回させてワークセットＷを洗浄手段２６（共に図１参照）に搬送する。搬送中は、ウエーハＷ全体（隙間Ｄ）が水に覆われている（満たされている）ため、乾燥することがない。

以上のように、本発明によれば、リングフレームＦの開口がテープＴによって塞がれ、テープＴの上にウエーハＷ１が貼着されることで、リングフレームＦの内周側において、テープＴ及びウエーハＷ１の上面に所定の空間が形成される。当該空間に水を供給することでテープＴ及びウエーハＷ１の上面に所定厚みの水層Ｌを形成することが可能である。このように、ウエーハＷ１の上面を覆うように水層Ｌを形成したことで、所定量の水でウエーハＷ１の上面のウェット状態を維持することができる。よって、水の消費量を抑えつつも、ウエーハＷ１の上面を濡らした状態で搬送することができる。

なお、上記実施の形態では、支持プレート３８に対する搬送プレート９０の下方向への移動を制限する制限部として、ストッパ部９２を例示して説明したが、この構成に限定されない。例えば、以下のような構成も可能である。

ここで、図８から図１１を参照して、第２、第３の実施の形態に係る搬出機構について説明する。図８は、第２の実施の形態に係る搬出機構の分解斜視図である。図９は、第２の実施の形態に係る搬出機構の離間工程の一例を示す図である。図１０は、第３の実施の形態に係る搬出機構の分解斜視図である。図１１は、第３の実施の形態に係る搬出機構の離間工程の一例を示す図である。以下に示す実施の形態では、制限部の構成のみが第１の実施の形態と異なるものであり、同一名称の構成は同一の符号で示し、適宜説明を省略する。

図８及び図９に示す搬出機構３６では、下方に屈曲する隙間形成部９５の側面から径方向外側に向かって突出する板状のツバ部９６が形成されている。ツバ部９６は、特に図９に示すように、リングフレームＦに対して上下方向で重なる長さで径方向外側に延びている。

離間工程では、搬出機構３６が上昇する際に、ツバ部９６の下面がリングフレームＦの上面に当接することで、支持プレート３８に対する搬送プレート９０の下方向への移動が制限される。この場合であっても、隙間Ｄに水層Ｌを形成した状態でワークセットＷを搬出することが可能である。なお、ツバ部９６が設けられる位置（高さ）は、適宜変更が可能である。例えば、ツバ部９６の高さは、ツバ部９６がリングフレームＦに当接したときにテープＴに加わる重量が水層Ｌを形成する水の重量とウエーハＷ１の重量とを合わせた重量となるように調整されることが好ましい。

図１０及び図１１に示す搬出機構３６では、支持プレート３８と搬送プレート９０とを所定方向に付勢する付勢部として、一対の引張バネ９７が設けられている。引張バネ９７の一端（下端）は搬送プレート９０の上面に固定され、他端（上端）が支持プレート３８の下面に固定されている。これにより、引張バネ９７は、搬送プレート９０と支持プレートとをそれぞれが近づく方向に付勢する。この場合、搬送プレート９０は、引張バネ９７によって支持プレート３８に吊り下げられた状態となる。

離間工程では、搬出機構３６が上昇する際に、支持プレート３８に対する搬送プレート９０の下方向への移動が、引張バネ９７の伸び量によって制限される。すなわち、支持プレート３８に対する搬送プレート９０の下方向への移動量は、引張バネ９７の硬さ（ばね定数）で調整することが可能である。この場合、搬送プレート９０（軸部９１及び隙間形成部９５を含む）の重量より大きい引張力（付勢力）で、テープＴに加わる重量が水層Ｌを形成する水の重量とウエーハＷ１の重量とを合わせた重量となるように調整されることが好ましい。このような構成であっても、隙間Ｄに水層Ｌを形成した状態でワークセットＷを搬出することが可能である。

また、複数の実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記の各実施の形態を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

以上説明したように、本発明は、水の消費量を抑えつつも、ウエーハの表面を濡らした状態で搬送することができるという効果を有し、特に、被加工物としてのウエーハがテープを介してリングフレームに支持されるワークセットを搬送する搬出機構に有用である。

１ ＣＭＰ研磨装置（加工装置）
３６ 搬出機構
３８ 支持プレート（フレーム保持手段）
４１ 保持テーブル
４２ａ 保持面
５１ 加工手段
８１ 水供給源（水供給手段）
８２ フレーム保持部（フレーム保持手段）
９０ 搬送プレート（水層形成手段）
９２ ストッパ部（制限部）
９３ 付勢部
９５ 隙間形成部
９６ ツバ部（制限部）
９７ 引張バネ（付勢部）
Ｆ リングフレーム
Ｔ テープ
Ｗ１ ウエーハ
Ｗ ワークセット
Ｄ 隙間
Ｌ 水層

Claims (3)

1. リングフレームの開口を塞いで貼着したテープに貼着してウエーハを支持したワークセットを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルが保持したワークセットのウエーハを加工する加工手段と、を備えた加工装置において、該加工手段により加工されたウエーハを該保持テーブルから搬出する搬出機構であって、
   該リングフレームを保持するフレーム保持手段と、
   該フレーム保持手段が保持したワークセットのウエーハの上面に水層を形成する水層形成手段と、を備えた搬出機構。
2. 該フレーム保持手段は、
   該リングフレームを保持する複数のフレーム保持部と、
   該複数のフレーム保持部を支持する支持プレートと、を備え、
   該水層形成手段は、
   該フレーム保持手段が保持したワークセットのウエーハの上面に対面する同一面積以上の下面を備え該支持プレートから昇降自在で吊り下げられた搬送プレートと、
   該搬送プレートの外周縁から垂下した下端を該保持テーブルの該保持面が保持した該テープの上面に接触させ該搬送プレートの下面とウエーハの上面との間に僅かな隙間を形成する隙間形成部と、
   該隙間形成部が形成した該隙間に水を供給する水供給手段と、を備え、
   該隙間を水で満たして該水層を形成してワークセットを搬送する請求項１に記載の搬出機構。
3. 該水層形成手段は、該支持プレートが昇降自在に吊り下げた該搬送プレートの下方向の移動を制限する制限部を備え、
   該制限部は、該搬送プレートと該支持プレートとを離反する方向もしくは接近する方向のどちらか所定方向に付勢する付勢部を有し、
   該水層形成手段は、該フレーム保持手段が保持したリングフレームに貼着される該保持面上の該テープの上に該隙間形成部の下端を接触させ、該搬送プレートと該支持プレートとを接近する方向に移動させ、該ワークセットを該保持テーブルから離間させたら該制限部で該搬送プレートの下面と該フレーム保持手段が保持したワークセットのウエーハの上面とに該隙間を形成する請求項２に記載の搬出機構。

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