JP2023060969A - 加工装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】テープを介してウエーハとフレームとを一体にする作業を自動的に行う加工装置を提供する。
【解決手段】加工装置2は、ウエーハカセット6からウエーハを搬出するウエーハ搬出手段10と、ウエーハを支持するウエーハテーブル12と、フレーム収容手段66からフレーム64を搬出するフレーム搬出手段68と、フレーム64を支持するフレームテーブル70と、フレーム64にテープ96を圧着する第一の圧着ローラを備えた第一のテープ圧着手段98と、テープ付フレームのテープ96をウエーハの表面または裏面に圧着する第二の圧着ローラを備えた第二のテープ圧着手段102と、を含む。フレームテーブル70及び第一の圧着ローラの何れか一方又は両方に第一の加熱手段が配設されると共に、ウエーハテーブル12及び第二の圧着ローラの何れか一方又は両方に第二の加熱手段が配設される。
【選択図】図1
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【選択図】図1
Description
本発明は、テープを介してウエーハとフレームとを一体にする作業を自動的に行う加工装置に関する。
IC、LSI等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウエーハは、裏面が研削されて所望の厚みに形成された後、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
ウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって加工される前に、ウエーハを収容する開口部を有するフレームの開口部に位置づけられ、粘着テープを介してフレームに支持される。
しかし、粘着テープをウエーハの表面または裏面に貼着すると、粘着層の一部がウエーハに残存してデバイスの品質を低下させるおそれがある。そこで、本出願人は、粘着層を有さない熱圧着テープ(たとえば、ポリオレフィン系、ポリエステル系等の熱可塑性合成樹脂テープ)を介して、ウエーハをフレームに支持させて、ウエーハに加工を施すウエーハの加工方法を提案した(たとえば、特許文献1、2参照)。ただし、ウエーハとフレームとを熱圧着テープを介して一体化するのが手作業であるため、生産性が悪いという問題がある。
また、本出願人は、研削されたウエーハの搬送を容易にするために外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部を残存させ所定の加工を施した後、ウエーハの裏面にダイシングテープを貼着すると共にフレームでウエーハを支持し、ウエーハからリング状の補強部を除去する技術を提案した(たとえば特許文献3参照)。
しかし、外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハの裏面にテープを貼着してフレームと一体にする作業が困難であると共に、リング状の補強部を切断してウエーハから除去することが困難であり生産性が悪いという問題がある。
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハであっても、テープを介してウエーハとフレームとを一体にする作業を自動的に行うことができる加工装置を提供することである。
本発明によれば、上記課題を解決する以下の加工装置が提供される。すなわち、
「加工装置であって、
複数のウエーハが収容されたウエーハカセットが載置されるウエーハカセットテーブルと、
該ウエーハカセットテーブルに載置されたウエーハカセットからウエーハを搬出するウエーハ搬出手段と、
該ウエーハ搬出手段によって搬出されたウエーハを支持するウエーハテーブルと、
ウエーハを収容する開口部が形成されたリング状のフレームを複数収容するフレーム収容手段と、
該フレーム収容手段からフレームを搬出するフレーム搬出手段と、
該フレーム搬出手段によって搬出されたフレームを支持するフレームテーブルと、
該フレームテーブルの上方に配設されフレームにテープを圧着する第一の圧着ローラを備えた第一のテープ圧着手段と、
テープが圧着されたフレームを該ウエーハテーブルまで搬送し該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの表面または裏面にフレームの開口部を位置づけてテープ付フレームを該ウエーハテーブルに載置するテープ付フレーム搬送手段と、
テープ付フレームのテープをウエーハの表面または裏面に圧着する第二の圧着ローラを備えた第二のテープ圧着手段と、
該第二のテープ圧着手段によってテープ付フレームのテープとウエーハの表面または裏面とが圧着されたフレームユニットを該ウエーハテーブルから搬出するフレームユニット搬出手段と、
フレームユニットを収容するフレームカセットが載置されるフレームカセットテーブルと、
を含み、
該フレームテーブルおよび該第一の圧着ローラのいずれか一方または両方に第一の加熱手段が配設されると共に、該ウエーハテーブルおよび該第二の圧着ローラのいずれか一方または両方に第二の加熱手段が配設され、
該テープは、シートに粘着層が敷設された粘着テープ、またはシートに粘着層を有さない熱圧着テープのいずれかが選択的に使用できる加工装置」が提供される。
「加工装置であって、
複数のウエーハが収容されたウエーハカセットが載置されるウエーハカセットテーブルと、
該ウエーハカセットテーブルに載置されたウエーハカセットからウエーハを搬出するウエーハ搬出手段と、
該ウエーハ搬出手段によって搬出されたウエーハを支持するウエーハテーブルと、
ウエーハを収容する開口部が形成されたリング状のフレームを複数収容するフレーム収容手段と、
該フレーム収容手段からフレームを搬出するフレーム搬出手段と、
該フレーム搬出手段によって搬出されたフレームを支持するフレームテーブルと、
該フレームテーブルの上方に配設されフレームにテープを圧着する第一の圧着ローラを備えた第一のテープ圧着手段と、
テープが圧着されたフレームを該ウエーハテーブルまで搬送し該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの表面または裏面にフレームの開口部を位置づけてテープ付フレームを該ウエーハテーブルに載置するテープ付フレーム搬送手段と、
テープ付フレームのテープをウエーハの表面または裏面に圧着する第二の圧着ローラを備えた第二のテープ圧着手段と、
該第二のテープ圧着手段によってテープ付フレームのテープとウエーハの表面または裏面とが圧着されたフレームユニットを該ウエーハテーブルから搬出するフレームユニット搬出手段と、
フレームユニットを収容するフレームカセットが載置されるフレームカセットテーブルと、
を含み、
該フレームテーブルおよび該第一の圧着ローラのいずれか一方または両方に第一の加熱手段が配設されると共に、該ウエーハテーブルおよび該第二の圧着ローラのいずれか一方または両方に第二の加熱手段が配設され、
該テープは、シートに粘着層が敷設された粘着テープ、またはシートに粘着層を有さない熱圧着テープのいずれかが選択的に使用できる加工装置」が提供される。
好ましくは、ウエーハの外周余剰領域に対応する裏面にはリング状の補強部が凸状に形成されており、該フレームユニット搬出手段によって搬出されたフレームユニットのウエーハからリング状の補強部を切断し除去する補強部除去手段と、リング状の補強部が除去されたリング無しユニットを該補強部除去手段から搬出するリング無しユニット搬出手段と、を含む。
該第一のテープ圧着手段は、使用前のテープが巻かれたロールテープを支持するロールテープ支持部と、使用済みのテープを巻き取るテープ巻き取り部と、該ロールテープからテープを引き出すテープ引き出し部と、引き出されたテープをフレームに圧着する該第一の圧着ローラと、フレームの外周にはみ出したテープをフレームに沿って切断する切断部とを備えるのが好適である。
該テープが熱圧着テープの場合、該第一の加熱手段を作動して該フレームテーブルおよび該第一の圧着ローラのいずれか一方または両方を加熱して熱圧着テープをフレームに熱圧着するのが好都合である。
該第二のテープ圧着手段は、該ウエーハテーブルの上方に配設された上部チャンバーと、該ウエーハテーブルを収容した下部チャンバーと、該上部チャンバーを昇降させ該下部チャンバーに接触させた閉塞状態と該下部チャンバーから離反させた開放状態とを生成する昇降機構と、該閉塞状態で該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを真空にする真空部と、該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを大気に開放する大気開放部と、を備え、該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの表面または裏面にテープ付フレームのテープが位置づけられた状態で、該昇降機構を作動して該閉塞状態を維持しつつ該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを真空にし、該上部チャンバーに配設された該第二の圧着ローラでテープ付フレームのテープをウエーハの表面または裏面に圧着するのが望ましい。
該テープが熱圧着テープの場合、該第二の加熱手段を作動して該ウエーハテーブルおよび該第二の圧着ローラのいずれか一方または両方を加熱して熱圧着テープをウエーハの表面または裏面に熱圧着するのが好ましい。
該第二のテープ圧着手段の該上部チャンバーにはカメラが配設され、テープ付フレームが搬送される前に該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの露出面が表面かまたは裏面かを検出するのが好適である。
該カメラは、該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの露出面が表面である場合、ウエーハの表面に記載されたIDを取得するのが好都合である。
該カメラは、該ウエーハテーブルに支持されたウエーハにテープ付フレームのテープが圧着された後、ウエーハにテープが適正に圧着されているか否か検出するのが望ましい。
本発明の加工装置は、複数のウエーハが収容されたウエーハカセットが載置されるウエーハカセットテーブルと、該ウエーハカセットテーブルに載置されたウエーハカセットからウエーハを搬出するウエーハ搬出手段と、該ウエーハ搬出手段によって搬出されたウエーハを支持するウエーハテーブルと、ウエーハを収容する開口部が形成されたリング状のフレームを複数収容するフレーム収容手段と、該フレーム収容手段からフレームを搬出するフレーム搬出手段と、該フレーム搬出手段によって搬出されたフレームを支持するフレームテーブルと、該フレームテーブルの上方に配設されフレームにテープを圧着する第一の圧着ローラを備えた第一のテープ圧着手段と、テープが圧着されたフレームを該ウエーハテーブルまで搬送し該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの表面または裏面にフレームの開口部を位置づけてテープ付フレームを該ウエーハテーブルに載置するテープ付フレーム搬送手段と、テープ付フレームのテープをウエーハの表面または裏面に圧着する第二の圧着ローラを備えた第二のテープ圧着手段と、該第二のテープ圧着手段によってテープ付フレームのテープとウエーハの表面または裏面とが圧着されたフレームユニットを該ウエーハテーブルから搬出するフレームユニット搬出手段と、フレームユニットを収容するフレームカセットが載置されるフレームカセットテーブルと、を含み、該フレームテーブルおよび該第一の圧着ローラのいずれか一方または両方に第一の加熱手段が配設されると共に、該ウエーハテーブルおよび該第二の圧着ローラのいずれか一方または両方に第二の加熱手段が配設され、該テープは、シートに粘着層が敷設された粘着テープ、またはシートに粘着層を有さない熱圧着テープのいずれかが選択的に使用できると共に、外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハであっても、テープを介してウエーハとフレームとを一体にする作業を自動的に行うことができる。
以下、本発明に従って構成された加工装置の好適実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(加工装置2)
図1を参照して説明すると、全体を符号2で示す加工装置は、複数のウエーハが収容されたウエーハカセット6が載置されるウエーハカセットテーブル8と、ウエーハカセットテーブル8に載置されたウエーハカセット6からウエーハを搬出するウエーハ搬出手段10と、ウエーハ搬出手段10によって搬出されたウエーハを支持するウエーハテーブル12とを備える。
図1を参照して説明すると、全体を符号2で示す加工装置は、複数のウエーハが収容されたウエーハカセット6が載置されるウエーハカセットテーブル8と、ウエーハカセットテーブル8に載置されたウエーハカセット6からウエーハを搬出するウエーハ搬出手段10と、ウエーハ搬出手段10によって搬出されたウエーハを支持するウエーハテーブル12とを備える。
(ウエーハ4)
図2には、加工装置2によって加工が施されるウエーハ4が示されている。図2(a)に示すウエーハ4の表面4aは、IC、LSI等の複数のデバイス14が格子状の分割予定ライン16によって区画されたデバイス領域18と、デバイス領域18を囲繞する外周余剰領域20とが形成されている。図2(a)では、便宜的にデバイス領域18と外周余剰領域20との境界22を二点鎖線で示しているが、実際には境界22を示す線は存在しない。また、ウエーハ4の表面4aには、ウエーハ4を識別するためのID23が付されている。ID23は、たとえばバーコードの形態によって構成され得る。ウエーハ4の裏面4b側には、外周余剰領域20にリング状の補強部24が凸状に形成されており、外周余剰領域20の厚みはデバイス領域18の厚みよりも大きくなっている。ウエーハ4の周縁には、結晶方位を示す切り欠き26が形成されている。
図2には、加工装置2によって加工が施されるウエーハ4が示されている。図2(a)に示すウエーハ4の表面4aは、IC、LSI等の複数のデバイス14が格子状の分割予定ライン16によって区画されたデバイス領域18と、デバイス領域18を囲繞する外周余剰領域20とが形成されている。図2(a)では、便宜的にデバイス領域18と外周余剰領域20との境界22を二点鎖線で示しているが、実際には境界22を示す線は存在しない。また、ウエーハ4の表面4aには、ウエーハ4を識別するためのID23が付されている。ID23は、たとえばバーコードの形態によって構成され得る。ウエーハ4の裏面4b側には、外周余剰領域20にリング状の補強部24が凸状に形成されており、外周余剰領域20の厚みはデバイス領域18の厚みよりも大きくなっている。ウエーハ4の周縁には、結晶方位を示す切り欠き26が形成されている。
また、加工装置2によって加工が施されるウエーハは、図2(b)に示すウエーハ4’のように、リング状の補強部が裏面4b’に設けられていないものであってもよい。なお、以下の説明では、主に、補強部24を有するウエーハ4を加工する場合について記載している。
(ウエーハカセット6、ウエーハカセットテーブル8)
図3に示すとおり、ウエーハカセット6には、表面4aまたは裏面4bが上を向いた状態で複数枚のウエーハ4が上下方向に間隔をおいて収容される。図示の実施形態のウエーハカセットテーブル8は、ウエーハカセット6が載置される天板28と、天板28を支持する支持板30とを有する。なお、天板28が昇降自在であり、天板28を昇降させて任意の高さに位置づける昇降手段が設けられていてもよい。
図3に示すとおり、ウエーハカセット6には、表面4aまたは裏面4bが上を向いた状態で複数枚のウエーハ4が上下方向に間隔をおいて収容される。図示の実施形態のウエーハカセットテーブル8は、ウエーハカセット6が載置される天板28と、天板28を支持する支持板30とを有する。なお、天板28が昇降自在であり、天板28を昇降させて任意の高さに位置づける昇降手段が設けられていてもよい。
(ウエーハ搬出手段10)
図3を参照して説明を続けると、ウエーハ搬出手段10は、図3に矢印Yで示すY軸方向に移動自在なY軸可動部材32と、Y軸可動部材32をY軸方向に移動させるY軸送り手段34とを備える。Y軸送り手段34は、Y軸可動部材32の下端に連結されY軸方向に延びるボールねじ36と、ボールねじ36を回転させるモータ38とを有する。Y軸送り手段34は、モータ38の回転運動をボールねじ36によって直線運動に変換してY軸可動部材32に伝達し、Y軸方向に延びる一対の案内レール40に沿ってY軸可動部材32をY軸方向に移動させる。
図3を参照して説明を続けると、ウエーハ搬出手段10は、図3に矢印Yで示すY軸方向に移動自在なY軸可動部材32と、Y軸可動部材32をY軸方向に移動させるY軸送り手段34とを備える。Y軸送り手段34は、Y軸可動部材32の下端に連結されY軸方向に延びるボールねじ36と、ボールねじ36を回転させるモータ38とを有する。Y軸送り手段34は、モータ38の回転運動をボールねじ36によって直線運動に変換してY軸可動部材32に伝達し、Y軸方向に延びる一対の案内レール40に沿ってY軸可動部材32をY軸方向に移動させる。
なお、図3に矢印Xで示すX軸方向はY軸方向に直交する方向であり、図3に矢印Zで示すZ軸方向はX軸方向およびY軸方向に直交する上下方向である。X軸方向およびY軸方向が規定するXY平面は実質上水平である。
図示の実施形態のウエーハ搬出手段10は、図3に示すとおり、搬送アーム42と、搬送アーム42の先端に配設されウエーハカセット6に収容されたウエーハ4の表面4aまたは裏面4bを支持しウエーハ4の表裏を反転させるハンド44とを備える。搬送アーム42は、Y軸可動部材32の上面に設けられており、エアー駆動源または電動駆動源等の適宜の駆動源(図示していない。)によって駆動される。この駆動源は、搬送アーム42を駆動して、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のそれぞれの方向において任意の位置にハンド44を位置づけると共に、ハンド44を上下反転させる。
図4を参照して説明すると、ハンド44は、エアーの噴出によって負圧が発生し非接触でウエーハ4を支持するベルヌーイパッドであるのが好ましい。図示の実施形態のハンド44は全体としてC形状であり、ハンド44の片面には、圧縮空気供給源(図示していない。)に接続された複数のエアー噴出口46が形成されている。ハンド44の外周縁には、周方向に間隔をおいて複数のガイドピン48が付設されている。各ガイドピン48は、ハンド44の径方向に移動自在に構成されている。
図3および図4に示すとおり、ウエーハ搬出手段10は、ウエーハカセットテーブル8に載置されたウエーハカセット6内のウエーハ4の下面側にハンド44を位置づけた後、ハンド44のエアー噴出口46から圧縮エアーを噴出してベルヌーイ効果によってハンド44の下面側に負圧を生成し、ハンド44によって非接触でウエーハ4を下面側から吸引支持する。ハンド44に吸引支持されたウエーハ4の水平移動は、各ガイドピン48によって規制される。そして、ウエーハ搬出手段10は、Y軸可動部材32および搬送アーム42を移動させることにより、ハンド44で吸引支持したウエーハ4をウエーハカセット6から搬出する。
(ウエーハ搬出手段10の切り欠き検出手段50)
図示の実施形態のウエーハ搬出手段10は、図4に示すとおり、ウエーハ4の切り欠き26の位置を検出する切り欠き検出手段50を備えている。切り欠き検出手段50は、たとえば、互いに上下方向に間隔をおいて配置された発光素子52および受光素子54、並びにハンド44のガイドピン48の少なくとも1個を回転させる駆動源(図示していない。)を含む構成でよい。
図示の実施形態のウエーハ搬出手段10は、図4に示すとおり、ウエーハ4の切り欠き26の位置を検出する切り欠き検出手段50を備えている。切り欠き検出手段50は、たとえば、互いに上下方向に間隔をおいて配置された発光素子52および受光素子54、並びにハンド44のガイドピン48の少なくとも1個を回転させる駆動源(図示していない。)を含む構成でよい。
発光素子52および受光素子54は、適宜のブラケット(図示していない。)を介してY軸可動部材32または搬送経路に付設され得る。また、上記駆動源によってガイドピン48が回転すると、ガイドピン48の回転に起因して、ハンド44で吸引支持したウエーハ4が回転するようになっている。ガイドピン48からウエーハ4に確実に回転を伝達させるべく、駆動源によって回転するガイドピン48の外周面は適宜の合成ゴムから形成されているのが好適である。
切り欠き検出手段50は、ウエーハ4がハンド44によって吸引支持されると共に、発光素子52と受光素子54との間にウエーハ4の外周が位置づけられた状態において、駆動源でガイドピン48を介してウエーハ4を回転させることにより、切り欠き26の位置を検出することができる。これによって、ウエーハ4の向きを任意の向きに調整することが可能となる。
(ウエーハテーブル12)
図3に示すとおり、ウエーハテーブル12は、ウエーハ搬出手段10に隣接して配置されている。図示の実施形態のウエーハテーブル12は、ウエーハ4を支持するウエーハ支持部56と、ウエーハ支持部56の外周に配設され、後述のフレーム64(図5参照。)を支持するフレーム支持部58とを備える。ウエーハ支持部56の上面には、複数の吸引孔60が形成されており、各吸引孔60は吸引手段(図示していない。)に接続されている。
図3に示すとおり、ウエーハテーブル12は、ウエーハ搬出手段10に隣接して配置されている。図示の実施形態のウエーハテーブル12は、ウエーハ4を支持するウエーハ支持部56と、ウエーハ支持部56の外周に配設され、後述のフレーム64(図5参照。)を支持するフレーム支持部58とを備える。ウエーハ支持部56の上面には、複数の吸引孔60が形成されており、各吸引孔60は吸引手段(図示していない。)に接続されている。
ハンド44が180°反転してウエーハ4の表裏を反転させて、ウエーハテーブル12にウエーハ4が載せられると、ウエーハ4がウエーハ支持部56によって支持される。また、ウエーハテーブル12は、ウエーハ支持部56によってウエーハ4を支持した後、吸引手段を作動させて各吸引孔60に吸引力を生成し、ウエーハ4を吸引保持する。
なお、ウエーハテーブル12にウエーハ4が支持される際は、ウエーハ4の表面4aが下を向いた状態であっても、ウエーハ4の裏面4bが下を向いた状態であってもよい。ただし、裏面4bにリング状の補強部24を有するウエーハ4の裏面4bが下を向いた状態でウエーハテーブル12に支持される際には、ウエーハテーブル12の上面に、リング状の補強部24を収容可能な環状凹所62が設けられる。そして、ウエーハテーブル12にウエーハ4が載せられると、補強部24が環状凹所62に収容され、ウエーハ4の裏面4bにおける補強部24よりも内側の部分がウエーハテーブル12の上面に接触する。
図5を参照して説明すると、加工装置2は、さらに、ウエーハ4を収容する開口部64aが形成されたリング状のフレーム64を複数収容するフレーム収容手段66と、フレーム収容手段66からフレーム64を搬出するフレーム搬出手段68と、フレーム搬出手段68によって搬出されたフレーム64を支持するフレームテーブル70とを備える。
(フレーム収容手段66)
図5に示すとおり、図示の実施形態のフレーム収容手段66は、ハウジング72と、ハウジング72内に昇降自在に配置された昇降板74と、昇降板74を昇降させる昇降手段(図示していない。)とを備える。
図5に示すとおり、図示の実施形態のフレーム収容手段66は、ハウジング72と、ハウジング72内に昇降自在に配置された昇降板74と、昇降板74を昇降させる昇降手段(図示していない。)とを備える。
図5においてハウジング72のX軸方向奥側の側面には、Z軸方向に延びるZ軸ガイド部材78が配置されている。昇降板74は、Z軸ガイド部材78に昇降自在に支持されており、昇降板74を昇降させる昇降手段は、Z軸ガイド部材78の内部に配置されている。昇降手段は、たとえば、昇降板74に連結されZ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図5においてハウジング72のX軸方向手前側の側面には、取っ手76aが付設された扉76が設けられており、フレーム収容手段66においては、取っ手76aを把持して扉76を開けることにより、ハウジング72の内部にフレーム64を収容することができるようになっている。また、ハウジング72の上端には開口部80が設けられている。
図5に示すとおり、フレーム64は、ハウジング72の内部において昇降板74の上面に積層されて収容される。積層された複数枚のフレーム64のうち最上段のフレーム64がハウジング72の開口部80からフレーム搬出手段68によって搬出される。また、フレーム収容手段66は、開口部80からフレーム64が搬出されると、昇降手段によって昇降板74を適宜上昇させ、フレーム搬出手段68によって搬出可能な位置に最上段のフレーム64を位置づける。
(フレーム搬出手段68)
図5を参照して説明を続けると、フレーム搬出手段68は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されX軸方向に延びるX軸ガイド部材82と、X軸方向に移動自在にX軸ガイド部材82に支持されたX軸可動部材84と、X軸可動部材84をX軸方向に移動させるX軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にX軸可動部材84に支持されたZ軸可動部材86と、Z軸可動部材86をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。
図5を参照して説明を続けると、フレーム搬出手段68は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されX軸方向に延びるX軸ガイド部材82と、X軸方向に移動自在にX軸ガイド部材82に支持されたX軸可動部材84と、X軸可動部材84をX軸方向に移動させるX軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にX軸可動部材84に支持されたZ軸可動部材86と、Z軸可動部材86をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。
フレーム搬出手段68のX軸送り手段は、X軸可動部材84に連結されX軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよく、Z軸送り手段は、Z軸可動部材86に連結されZ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
フレーム搬出手段68のZ軸可動部材86は、フレーム64を保持する保持部88を有する。図示の実施形態の保持部88は、矩形状の基板90と、基板90の下面に設けられた複数の吸引パッド92とを有し、各吸引パッド92は吸引手段(図示していない。)に接続されている。
フレーム搬出手段68は、フレーム収容手段66に収容されている最上段のフレーム64を保持部88の吸引パッド92で吸引保持した後、X軸可動部材84およびZ軸可動部材86を移動させることにより、吸引保持した最上段のフレーム64をフレーム収容手段66から搬出する。
(フレームテーブル70)
図5に示すとおり、フレームテーブル70は、昇降自在にZ軸ガイド部材94に支持されている。Z軸ガイド部材94には、フレームテーブル70を昇降させる適宜の駆動源(たとえばエアー駆動源または電動駆動源)が付設されている。
図5に示すとおり、フレームテーブル70は、昇降自在にZ軸ガイド部材94に支持されている。Z軸ガイド部材94には、フレームテーブル70を昇降させる適宜の駆動源(たとえばエアー駆動源または電動駆動源)が付設されている。
図1および図5に示すとおり、加工装置2は、フレームテーブル70の上方に配設されフレーム64にテープ96を圧着する第一の圧着ローラ110を備えた第一のテープ圧着手段98(図1参照。)と、テープ96が圧着されたフレーム64(以下「テープ付フレーム64’」ということがある。)をウエーハテーブル12まで搬送しウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4の表面4aまたは裏面4bにフレーム64の開口部64aを位置づけてテープ付フレーム64’をウエーハテーブル12に載置するテープ付フレーム搬送手段100(図5参照。)と、テープ付フレーム64’のテープ96をウエーハ4の表面4aまたは裏面4bに圧着する第二の圧着ローラ174を備えた第二のテープ圧着手段102(図1参照。)とを含む。
(第一のテープ圧着手段98)
図6を参照して説明すると、図示の実施形態の第一のテープ圧着手段98は、使用前のテープ96が巻かれたロールテープ96Rを支持するロールテープ支持部104と、使用済みのテープ96を巻き取るテープ巻き取り部106と、ロールテープ96Rからテープ96を引き出すテープ引き出し部108と、引き出されたテープ96をフレーム64に圧着する第一の圧着ローラ110と、フレーム64の外周にはみ出したテープ96をフレーム64に沿って切断する切断部112とを備える。
図6を参照して説明すると、図示の実施形態の第一のテープ圧着手段98は、使用前のテープ96が巻かれたロールテープ96Rを支持するロールテープ支持部104と、使用済みのテープ96を巻き取るテープ巻き取り部106と、ロールテープ96Rからテープ96を引き出すテープ引き出し部108と、引き出されたテープ96をフレーム64に圧着する第一の圧着ローラ110と、フレーム64の外周にはみ出したテープ96をフレーム64に沿って切断する切断部112とを備える。
(第一のテープ圧着手段98のロールテープ支持部104)
図6に示すとおり、ロールテープ支持部104は、X軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に適宜のブラケット(図示していない。)に支持された支持ローラ114を含む。支持ローラ114には、テープ96の圧着面を保護するための剥離紙116がテープ96の圧着面に付設されて円筒状に巻かれたロールテープ96Rが支持されている。
図6に示すとおり、ロールテープ支持部104は、X軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に適宜のブラケット(図示していない。)に支持された支持ローラ114を含む。支持ローラ114には、テープ96の圧着面を保護するための剥離紙116がテープ96の圧着面に付設されて円筒状に巻かれたロールテープ96Rが支持されている。
(第一のテープ圧着手段98のテープ巻き取り部106)
テープ巻き取り部106は、X軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に適宜のブラケット(図示していない。)に支持された巻き取りローラ118と、巻き取りローラ118を回転させるモータ(図示していない。)とを含む。図6に示すとおり、テープ巻き取り部106は、モータによって巻き取りローラ118を回転させることにより、フレーム64に貼り付けた部分に当たる円形の開口部120が形成された使用済みのテープ96を巻き取る。
テープ巻き取り部106は、X軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に適宜のブラケット(図示していない。)に支持された巻き取りローラ118と、巻き取りローラ118を回転させるモータ(図示していない。)とを含む。図6に示すとおり、テープ巻き取り部106は、モータによって巻き取りローラ118を回転させることにより、フレーム64に貼り付けた部分に当たる円形の開口部120が形成された使用済みのテープ96を巻き取る。
(第一のテープ圧着手段98のテープ引き出し部108)
図6を参照して説明を続けると、テープ引き出し部108は、ロールテープ支持部104の支持ローラ114の下方に配置された引き出しローラ122と、引き出しローラ122を回転させるモータ(図示していない。)と、引き出しローラ122の回転に伴って回転する従動ローラ124とを含む。テープ引き出し部108は、モータによって引き出しローラ122と共に従動ローラ124を回転させることによって、引き出しローラ122と従動ローラ124とで挟み込んだテープ96をロールテープ96Rから引き出す。
図6を参照して説明を続けると、テープ引き出し部108は、ロールテープ支持部104の支持ローラ114の下方に配置された引き出しローラ122と、引き出しローラ122を回転させるモータ(図示していない。)と、引き出しローラ122の回転に伴って回転する従動ローラ124とを含む。テープ引き出し部108は、モータによって引き出しローラ122と共に従動ローラ124を回転させることによって、引き出しローラ122と従動ローラ124とで挟み込んだテープ96をロールテープ96Rから引き出す。
引き出しローラ122と従動ローラ124との間を通過したテープ96からは剥離紙116が剥離され、剥離された剥離紙116は剥離紙巻き取り部126によって巻き取られるようになっている。図示の実施形態の剥離紙巻き取り部126は、従動ローラ124の上方に配置された剥離紙巻き取りローラ128と、剥離紙巻き取りローラ128を回転させるモータ(図示していない。)とを有する。また、剥離紙116が剥離されたテープ96は、引き出しローラ122とY軸方向に間隔をおいて配置された一対のガイドローラ130を経て巻き取りローラ118に導かれるようになっている。
(第一のテープ圧着手段98の第一の圧着ローラ110)
図7および図8を参照して説明すると、第一の圧着ローラ110は、Z軸送り手段(図示していない)によって昇降されるようになっており、図7に示す上側待機位置と、図8
に示す下側圧着位置とに位置づけられる。また、第一の圧着ローラ110は、下側圧着位置に位置づけられた状態で、図示していないY軸送り手段によってY軸方向に移動させられるようになっている。Y軸送り手段およびZ軸送り手段は、適宜の駆動源(たとえばエアー駆動源または電動駆動源)から構成され得る。
図7および図8を参照して説明すると、第一の圧着ローラ110は、Z軸送り手段(図示していない)によって昇降されるようになっており、図7に示す上側待機位置と、図8
に示す下側圧着位置とに位置づけられる。また、第一の圧着ローラ110は、下側圧着位置に位置づけられた状態で、図示していないY軸送り手段によってY軸方向に移動させられるようになっている。Y軸送り手段およびZ軸送り手段は、適宜の駆動源(たとえばエアー駆動源または電動駆動源)から構成され得る。
(第一のテープ圧着手段98の切断部112)
図6に示すとおり、切断部112は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されZ軸方向に延びるZ軸ガイド部材134と、Z軸方向に移動自在にZ軸ガイド部材134に支持されたZ軸可動部材136と、Z軸可動部材136をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。切断部112のZ軸送り手段は、Z軸可動部材136に連結されZ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図6に示すとおり、切断部112は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されZ軸方向に延びるZ軸ガイド部材134と、Z軸方向に移動自在にZ軸ガイド部材134に支持されたZ軸可動部材136と、Z軸可動部材136をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。切断部112のZ軸送り手段は、Z軸可動部材136に連結されZ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
また、切断部112は、Z軸可動部材136の先端下面に固定されたモータ138と、Z軸方向に延びる軸線を中心としてモータ138によって回転されるアーム片140とを含む。アーム片140の下面には、互いに間隔をおいて第一・第二の垂下片142a、142bが付設されている。第一の垂下片142aには、Z軸方向と直交する軸線を中心として回転自在に円形のカッター144が支持され、第二の垂下片142bには、Z軸方向と直交する軸線を中心として回転自在に押さえローラ146が支持されている。
(テープ96)
テープ96は、シートの片面に粘着層(糊層)が敷設された粘着テープでもよく、あるいはシートに粘着層が敷設されていない熱圧着テープであってもよい。熱圧着テープは、熱可塑性の合成樹脂(たとえば、ポリオレフィン系樹脂)のテープであり、融点近傍の温度まで加熱されると、軟化ないし溶融して粘着力を発揮するテープである。
テープ96は、シートの片面に粘着層(糊層)が敷設された粘着テープでもよく、あるいはシートに粘着層が敷設されていない熱圧着テープであってもよい。熱圧着テープは、熱可塑性の合成樹脂(たとえば、ポリオレフィン系樹脂)のテープであり、融点近傍の温度まで加熱されると、軟化ないし溶融して粘着力を発揮するテープである。
粘着テープの圧着面(粘着面)には剥離紙116が付される一方、熱圧着テープの圧着面には、剥離紙116が付される場合と、剥離紙116が付されない場合がある。剥離紙116が付されていない熱圧着テープが用いられる場合、第一のテープ圧着手段98は、剥離紙116を回収する必要がないので、剥離紙巻き取り部126を備えていなくてもよい。
テープ96が熱圧着テープである場合には、フレームテーブル70または第一の圧着ローラ110のいずれか一方または両方に第一の加熱手段(図示していない。)が配設され、フレーム64に熱圧着テープが圧着される際に、フレームテーブル70または第一の圧着ローラ110のいずれか一方または両方が、熱圧着テープの融点近傍の温度まで加熱される。
第一のテープ圧着手段98によってフレーム64にテープ96を圧着する際は、まず、フレームテーブル70にフレーム64が載せられる前に、フレームテーブル70を下降させ、フレーム64を受け取り可能な位置(たとえば図6に示す位置)にフレームテーブル70を位置づけると共に、第一の圧着ローラ110を上側待機位置(たとえば図6に示す位置)に位置づける。
また、ロールテープ96Rからテープ96を引き出し、剥離紙116を剥離したテープ96を弛ませることなく張った状態で、フレームテーブル70の上方に位置づける。なお、テープ96が粘着テープである場合には、フレームテーブル70の上方に位置するテープ96の圧着面(粘着面)を下に向ける。
次いで、フレーム搬出手段68によって搬出されたフレーム64がフレームテーブル70に載せられたら、フレームテーブル70が圧着開始位置(図8に示す位置)に位置づけられると共に、第一の圧着ローラ110が下側圧着位置(図8に示す位置)に位置づけられ、テープ96にテンションが加えられてフレーム64の一端にテープ96が圧着される。
次いで、第一の圧着ローラ110でテープ96をフレーム64に押し付けながら、第一の圧着ローラ110をフレーム64の他端に向けてY軸方向に移動させる。これによって、均一なテンションがテープ96に加えられた状態で、テープ96がフレーム64に圧着される。
テープ96をフレーム64に圧着した後、第一のテープ圧着手段98は、切断部112のZ軸可動部材136をZ軸送り手段により下降させ、フレーム64上のテープ96にカッター144を押し当てると共に押さえローラ146でテープ96の上からフレーム64を押さえる。
次いで、モータ138によってアーム片140を回転させ、カッター144および押さえローラ146をフレーム64に沿って円を描くように移動させる。これによって、フレーム64の外周にはみ出したテープ96をフレーム64に沿って切断することができる。
また、押さえローラ146でテープ96の上からフレーム64を押さえているので、テープ96を切断している際にフレーム64やテープ96の位置ずれが防止される。そして、フレームテーブル70を下降させた後、フレーム64に貼り付けた部分に当たる円形の開口部120が形成された使用済みのテープ96は、テープ巻き取り部106によって巻き取られる。
(テープ付フレーム搬送手段100)
図5に示すとおり、テープ付フレーム搬送手段100は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されY軸方向に延びるY軸ガイド部材148と、Y軸方向に移動自在にY軸ガイド部材148に支持されたY軸可動部材150と、Y軸可動部材150をY軸方向に移動させるY軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にY軸可動部材150に支持されたZ軸可動部材152と、Z軸可動部材152をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。
図5に示すとおり、テープ付フレーム搬送手段100は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されY軸方向に延びるY軸ガイド部材148と、Y軸方向に移動自在にY軸ガイド部材148に支持されたY軸可動部材150と、Y軸可動部材150をY軸方向に移動させるY軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にY軸可動部材150に支持されたZ軸可動部材152と、Z軸可動部材152をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。
テープ付フレーム搬送手段100のY軸送り手段は、Y軸可動部材150に連結されY軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよく、Z軸送り手段は、Z軸可動部材152に連結されZ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
テープ付フレーム搬送手段100のZ軸可動部材152は、テープ付フレーム64’を保持する保持部154を有する。図示の実施形態の保持部154は、矩形状の基板156と、基板156の下面に設けられた複数の吸引パッド158とを有し、各吸引パッド158は吸引手段(図示していない。)に接続されている。
テープ付フレーム搬送手段100は、フレームテーブル70に支持されているテープ付フレーム64’の上面を保持部154の各吸引パッド158で吸引保持し、Y軸可動部材150およびZ軸可動部材152を移動させることにより、保持部154で吸引保持したテープ付フレーム64’をフレームテーブル70からウエーハテーブル12まで搬送し、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4の表面4aまたは裏面4bにフレーム64の開口部64aを位置づけてテープ付フレーム64’をウエーハテーブル12に載置する。
(第二のテープ圧着手段102)
図11に示すとおり、第二のテープ圧着手段102は、ウエーハテーブル12の上方に配設された上部チャンバー160と、ウエーハテーブル12を収容した下部チャンバー162と、上部チャンバー160を昇降させ下部チャンバー162に接触させた閉塞状態と下部チャンバー162から離反させた開放状態とを生成する昇降機構164と、閉塞状態で上部チャンバー160および下部チャンバー162を真空にする真空部166と、上部チャンバー160および下部チャンバー162を大気に開放する大気開放部168とを備える。
図11に示すとおり、第二のテープ圧着手段102は、ウエーハテーブル12の上方に配設された上部チャンバー160と、ウエーハテーブル12を収容した下部チャンバー162と、上部チャンバー160を昇降させ下部チャンバー162に接触させた閉塞状態と下部チャンバー162から離反させた開放状態とを生成する昇降機構164と、閉塞状態で上部チャンバー160および下部チャンバー162を真空にする真空部166と、上部チャンバー160および下部チャンバー162を大気に開放する大気開放部168とを備える。
(第二のテープ圧着手段102の上部チャンバー160、昇降機構164)
図示の実施形態の上部チャンバー160は、図11に示すとおり、円形の天板170と、天板170の周縁から垂下する円筒状の側壁172とを含む。天板170の上面には、エアシリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る昇降機構164が装着されている。天板170の下面と側壁172の内周面とによって規定される収容空間には、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4の表面4aまたは裏面4bにテープ付フレーム64’のテープ96を圧着するための第二の圧着ローラ174と、第二の圧着ローラ174を回転自在に支持する支持片176と、支持片176をY軸方向に移動させるY軸送り手段178とが配設されている。
図示の実施形態の上部チャンバー160は、図11に示すとおり、円形の天板170と、天板170の周縁から垂下する円筒状の側壁172とを含む。天板170の上面には、エアシリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る昇降機構164が装着されている。天板170の下面と側壁172の内周面とによって規定される収容空間には、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4の表面4aまたは裏面4bにテープ付フレーム64’のテープ96を圧着するための第二の圧着ローラ174と、第二の圧着ローラ174を回転自在に支持する支持片176と、支持片176をY軸方向に移動させるY軸送り手段178とが配設されている。
Y軸送り手段178は、支持片176に連結されY軸方向に延びるボールねじ180と、ボールねじ180を回転させるモータ182とを有する。そして、Y軸送り手段178は、モータ182の回転運動をボールねじ180によって直線運動に変換して支持片176に伝達し、Y軸方向に延びる一対の案内レール184に沿って支持片176を移動させる。
図11に示すとおり、上部チャンバー160には、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4を撮像するカメラ185が配設されている。カメラ185は、ウエーハテーブル12上のウエーハ4を撮像し、ウエーハ4の露出面(上面)が表面4aであるかまたは裏面4bであるかを検出する。また、カメラ185は、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4の露出面(上面)が表面4aである場合、ウエーハ4の表面4aに記載されたID23を取得する。さらに、カメラ185は、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4にテープ付フレーム64’のテープ96が圧着された後、ウエーハ4にテープ96が適正に圧着されているか否か検出するようになっている。
(第二のテープ圧着手段102の下部チャンバー162、真空部166、大気開放部168)
図11に示すとおり、下部チャンバー162は円筒状の側壁186を有し、側壁186の上部は開放され、側壁186の下部は閉塞されている。側壁186には接続開口188が形成されている。接続開口188には、適宜の真空ポンプから構成され得る真空部166が流路190を介して接続されている。流路190には、流路190を大気に開放可能な適宜のバルブから構成され得る大気開放部168が設けられている。
図11に示すとおり、下部チャンバー162は円筒状の側壁186を有し、側壁186の上部は開放され、側壁186の下部は閉塞されている。側壁186には接続開口188が形成されている。接続開口188には、適宜の真空ポンプから構成され得る真空部166が流路190を介して接続されている。流路190には、流路190を大気に開放可能な適宜のバルブから構成され得る大気開放部168が設けられている。
第二のテープ圧着手段102は、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4の表面4aまたは裏面4bにテープ付フレーム64’のテープ96が位置づけられた状態で、昇降機構164によって上部チャンバー160を下降させ、上部チャンバー160の側壁172の下端を下部チャンバー162の側壁186の上端に接触させて、上部チャンバー160および下部チャンバー162を閉塞状態にすると共に、第二の圧着ローラ174をテープ付フレーム64’に接触させる。
次いで、第二のテープ圧着手段102は、大気開放部168を構成するバルブを閉じた状態で真空部166を構成する真空ポンプを作動させ、上部チャンバー160および下部チャンバー162の内部を真空にした後、Y軸送り手段178で第二の圧着ローラ174をY軸方向に転がすことにより、ウエーハ4の表面4aまたは裏面4bにテープ96を圧着してフレームユニットUを生成する。
補強部24を有するウエーハ4の裏面4bにテープ96を圧着すると、リング状の補強部24の付け根において、ウエーハ4とテープ96との間に僅かな隙間が形成されるが、上部チャンバー160および下部チャンバー162の内部を真空にした状態でウエーハ4とテープ96とを圧着するので、ウエーハ4とテープ96との間の僅かな隙間の圧力が大気圧より低く、テープ96を圧着した後に大気開放部168を開放すると、大気圧によってテープ96がウエーハ4に押し付けられる。これによって、補強部24の付け根におけるウエーハ4とテープ96との隙間がなくなり、補強部24の付け根に沿ってテープ96がウエーハ4の裏面4bに密着する。
テープ96が熱圧着テープである場合には、ウエーハテーブル12または第二の圧着ローラ174のいずれか一方または両方に第二の加熱手段(図示していない。)が配設され、テープ付フレーム64’のテープ96をウエーハ4が圧着される際に、ウエーハテーブル12または第二の圧着ローラ174のいずれか一方または両方が、熱圧着テープの融点近傍の温度まで加熱される。
図1および図14に示すとおり、図示の実施形態の加工装置2は、さらに、第二のテープ圧着手段102によってテープ付フレーム64’のテープ96とウエーハ4の表面4aまたは裏面4bとが圧着されたフレームユニットUをウエーハテーブル12から搬出するフレームユニット搬出手段192と、フレームユニット搬出手段192によって搬出されたフレームユニットUのウエーハ4からリング状の補強部24を切断し除去する補強部除去手段194と、リング状の補強部24が除去されたリング無しユニットを補強部除去手段194から搬出するリング無しユニット搬出手段196(図1参照。)と、リング無しユニット搬出手段196によって搬出されたリング無しユニットを収容するフレームカセット198が載置されるフレームカセットテーブル200(図1参照。)とを含む。
(フレームユニット搬出手段192)
図示の実施形態のフレームユニット搬出手段192は、図14に示すとおり、ウエーハ4を保持するウエーハ保持部202aおよびフレーム64を保持するフレーム保持部202bを含むフレームユニット保持部202と、フレームユニット保持部202を仮置きテーブル204に搬送する搬送部206とを備える。
図示の実施形態のフレームユニット搬出手段192は、図14に示すとおり、ウエーハ4を保持するウエーハ保持部202aおよびフレーム64を保持するフレーム保持部202bを含むフレームユニット保持部202と、フレームユニット保持部202を仮置きテーブル204に搬送する搬送部206とを備える。
(フレームユニット搬出手段192のフレームユニット保持部202)
フレームユニット保持部202のウエーハ保持部202aは、円形状の基板208と、基板208の下面に装着された円形状の吸着片210とを含む。吸着片210の下面には複数の吸引孔(図示していない。)が形成され、各吸引孔は吸引手段(図示していない。)に接続されている。フレーム保持部202bは、ウエーハ保持部202aの基板208の周縁から周方向に間隔をおいて径方向外側に突出する複数(図示の実施形態では4個)の突出片212と、突出片212の下面に付設された吸引パッド214とを含み、各吸引パッド214は吸引手段(図示していない。)に接続されている。
フレームユニット保持部202のウエーハ保持部202aは、円形状の基板208と、基板208の下面に装着された円形状の吸着片210とを含む。吸着片210の下面には複数の吸引孔(図示していない。)が形成され、各吸引孔は吸引手段(図示していない。)に接続されている。フレーム保持部202bは、ウエーハ保持部202aの基板208の周縁から周方向に間隔をおいて径方向外側に突出する複数(図示の実施形態では4個)の突出片212と、突出片212の下面に付設された吸引パッド214とを含み、各吸引パッド214は吸引手段(図示していない。)に接続されている。
(フレームユニット搬出手段192の搬送部206)
搬送部206は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されX軸方向に延びるX軸ガイド部材216と、X軸方向に移動自在にX軸ガイド部材216に支持されたX軸可動部材218と、X軸可動部材218をX軸方向に移動させるX軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にX軸可動部材218に支持されたZ軸可動部材220と、Z軸可動部材220をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)と、Y軸方向に移動自在にZ軸可動部材220に支持されたY軸可動部材222と、Y軸可動部材222をY軸方向に移動させるY軸送り手段(図示していない。)とを含む。Y軸可動部材222の先端には、ウエーハ保持部202aの基板208が連結されている。搬送部206のX軸・Y軸・Z軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
搬送部206は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されX軸方向に延びるX軸ガイド部材216と、X軸方向に移動自在にX軸ガイド部材216に支持されたX軸可動部材218と、X軸可動部材218をX軸方向に移動させるX軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にX軸可動部材218に支持されたZ軸可動部材220と、Z軸可動部材220をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)と、Y軸方向に移動自在にZ軸可動部材220に支持されたY軸可動部材222と、Y軸可動部材222をY軸方向に移動させるY軸送り手段(図示していない。)とを含む。Y軸可動部材222の先端には、ウエーハ保持部202aの基板208が連結されている。搬送部206のX軸・Y軸・Z軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
フレームユニット搬出手段192は、フレームユニット保持部202を水平方向に二次元で移動する二次元移動機構と、フレームユニット保持部202に保持されたフレームユニットUのウエーハ4の外周を撮像する撮像部224とを備えるのが好ましく、図示の実施形態では、搬送部206のX軸送り手段およびY軸送り手段によってXY平面においてフレームユニット保持部202が水平方向に二次元で移動するようになっており、搬送部206によって二次元移動機構が構成されている。また、図示の実施形態の撮像部224は、ウエーハテーブル12と仮置きテーブル204との間に配置されており、フレームユニット保持部202に保持されたフレームユニットUのウエーハ4の外周を、ウエーハ4の下方から撮像するようになっている。
フレームユニット搬出手段192は、ウエーハ保持部202aの吸着片210でウエーハ4を吸引保持すると共に、フレーム保持部202bの吸引パッド214でフレーム64を吸引保持した状態で、搬送部206を作動させることにより、フレームユニット保持部202で保持したフレームユニットUをウエーハテーブル12から搬出する。
また、図示の実施形態のフレームユニット搬出手段192は、二次元移動機構を構成する搬送部206を作動させて、フレームユニット保持部202で保持したフレームユニットUのウエーハ4の外周の少なくとも三ヶ所を撮像部224で撮像することによってウエーハ4の外周における少なくとも三点の座標を計測し、計測した三点の座標に基づいてウエーハ4の中心座標を求める。そして、フレームユニット搬出手段192は、ウエーハ4の中心を仮置きテーブル204の中心と一致させて、フレームユニットUを仮置きテーブル204に仮置きする。
(仮置きテーブル204)
図14に示すとおり、仮置きテーブル204は、ウエーハテーブル12とX軸方向に間隔をおいて配置されている。仮置きテーブル204はヒーター(図示していない。)を備えており、仮置きテーブル204に仮置きされたフレームユニットUのテープ96をヒーターによって加熱することによりテープ96を軟化させて、リング状の補強部24の付け根にテープ96を大気圧により一層密着させるようになっているのが好ましい。
図14に示すとおり、仮置きテーブル204は、ウエーハテーブル12とX軸方向に間隔をおいて配置されている。仮置きテーブル204はヒーター(図示していない。)を備えており、仮置きテーブル204に仮置きされたフレームユニットUのテープ96をヒーターによって加熱することによりテープ96を軟化させて、リング状の補強部24の付け根にテープ96を大気圧により一層密着させるようになっているのが好ましい。
(仮置きテーブル搬送部232)
図示の実施形態の加工装置2は、仮置きテーブル204をY軸方向に搬送する仮置きテーブル搬送部232を含む。仮置きテーブル搬送部232は、Y軸方向に延びるY軸ガイド部材234と、Y軸方向に移動自在にY軸ガイド部材234に支持されたY軸可動部材236と、Y軸可動部材236をY軸方向に移動させるY軸送り手段238とを備える。Y軸可動部材236の上部には仮置きテーブル204が固定されている。Y軸送り手段238は、Y軸可動部材236に連結されY軸方向に延びるボールねじ240と、ボールねじ240を回転させるモータ242とを有する。そして、仮置きテーブル搬送部232は、モータ242の回転運動をボールねじ240によって直線運動に変換してY軸可動部材236に伝達し、Y軸可動部材236と共に仮置きテーブル204をY軸方向に搬送する。
図示の実施形態の加工装置2は、仮置きテーブル204をY軸方向に搬送する仮置きテーブル搬送部232を含む。仮置きテーブル搬送部232は、Y軸方向に延びるY軸ガイド部材234と、Y軸方向に移動自在にY軸ガイド部材234に支持されたY軸可動部材236と、Y軸可動部材236をY軸方向に移動させるY軸送り手段238とを備える。Y軸可動部材236の上部には仮置きテーブル204が固定されている。Y軸送り手段238は、Y軸可動部材236に連結されY軸方向に延びるボールねじ240と、ボールねじ240を回転させるモータ242とを有する。そして、仮置きテーブル搬送部232は、モータ242の回転運動をボールねじ240によって直線運動に変換してY軸可動部材236に伝達し、Y軸可動部材236と共に仮置きテーブル204をY軸方向に搬送する。
(補強部除去手段194)
図1および図14に示すとおり、補強部除去手段194は、ウエーハ4の外周に形成されたリング状の補強部24の付け根に向けてレーザー光線を照射して切断溝を形成するレーザー光線照射手段244と、仮置きテーブル204に仮置きされたフレームユニットUを保持し上昇させると共にX軸方向に移動してレーザー光線照射手段244に位置づける第一の昇降テーブル246(図1参照。)と、切断溝からリング状の補強部24を分離する分離部248とを備える。
図1および図14に示すとおり、補強部除去手段194は、ウエーハ4の外周に形成されたリング状の補強部24の付け根に向けてレーザー光線を照射して切断溝を形成するレーザー光線照射手段244と、仮置きテーブル204に仮置きされたフレームユニットUを保持し上昇させると共にX軸方向に移動してレーザー光線照射手段244に位置づける第一の昇降テーブル246(図1参照。)と、切断溝からリング状の補強部24を分離する分離部248とを備える。
(補強部除去手段194のレーザー光線照射手段244)
図14に示すとおり、レーザー光線照射手段244は、X軸方向において仮置きテーブル204に隣接して配置されたハウジング250と、ハウジング250に収容されレーザー光線を発振する発振器(図示していない。)と、発振器が発振したレーザー光線を集光してウエーハ4の外周に形成されたリング状の補強部24の付け根に照射する集光器252と、ウエーハ4にレーザー光線が照射された際に生じるデブリを吸引する吸引ノズル254と、吸引ノズル254に接続された吸引手段(図示していない。)とを含む。
図14に示すとおり、レーザー光線照射手段244は、X軸方向において仮置きテーブル204に隣接して配置されたハウジング250と、ハウジング250に収容されレーザー光線を発振する発振器(図示していない。)と、発振器が発振したレーザー光線を集光してウエーハ4の外周に形成されたリング状の補強部24の付け根に照射する集光器252と、ウエーハ4にレーザー光線が照射された際に生じるデブリを吸引する吸引ノズル254と、吸引ノズル254に接続された吸引手段(図示していない。)とを含む。
集光器252は、ハウジング250の上面から上方に向かって吸引ノズル254側に傾斜して延びており、これによってレーザー光線の照射の際に生じたデブリが集光器252に落下するのが抑制されている。また、吸引ノズル254は、ハウジング250の上面から上方に向かって集光器252側に傾斜して延びている。
レーザー光線照射手段244は、図15に示すとおり、第一の昇降テーブル246によって保持したフレームユニットUを回転させながら、ウエーハ4の外周に形成されたリング状の補強部24の付け根に向けてレーザー光線LBを照射して、アブレーション加工により補強部24の付け根に沿ってリング状の切断溝256を形成する。また、レーザー光線照射手段244は、アブレーション加工によって生じたデブリを吸引ノズル254によって吸引する。
(補強部除去手段194の第一の昇降テーブル246)
図1に示すとおり、第一の昇降テーブル246は、仮置きテーブル204の上方においてX軸方向に移動自在かつZ軸方向に移動自在に配置されている。図16を参照して説明すると、第一の昇降テーブル246は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されX軸方向に延びるX軸ガイド部材258と、X軸方向に移動自在にX軸ガイド部材258に支持されたX軸可動部材260と、X軸可動部材260をX軸方向に移動させるX軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にX軸可動部材260に支持されたZ軸可動部材262と、Z軸可動部材262をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。第一の昇降テーブル246のX軸・Z軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図1に示すとおり、第一の昇降テーブル246は、仮置きテーブル204の上方においてX軸方向に移動自在かつZ軸方向に移動自在に配置されている。図16を参照して説明すると、第一の昇降テーブル246は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されX軸方向に延びるX軸ガイド部材258と、X軸方向に移動自在にX軸ガイド部材258に支持されたX軸可動部材260と、X軸可動部材260をX軸方向に移動させるX軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にX軸可動部材260に支持されたZ軸可動部材262と、Z軸可動部材262をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。第一の昇降テーブル246のX軸・Z軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
Z軸可動部材262の先端下面には、下方に延びる支持軸264が回転自在に支持されており、Z軸可動部材262の先端上面には、Z軸方向に延びる軸線を中心として支持軸264を回転させるモータ266が取り付けられている。支持軸264の下端には円形状の吸着片268が固定されている。吸着片268の下面には、フレーム64の大きさに対応する円周上に周方向に間隔をおいて複数の吸引孔(図示していない。)が形成されており、各吸引孔は吸引手段に接続されている。
第一の昇降テーブル246は、フレームユニットUのフレーム64部分を吸着片268で吸引保持した後、Z軸可動部材262およびX軸可動部材260を移動させ、吸着片268で吸引保持したフレームユニットUを上昇させると共にX軸方向に移動してレーザー光線照射手段244に位置づける。なお、フレーム64が磁性を有する材料から形成されている場合には、吸着片268の下面に電磁石(図示していない。)が付設され、吸着片268が磁力によってフレーム64を吸着するようになっていてもよい。
また、第一の昇降テーブル246は、レーザー光線照射手段244によってウエーハ4にレーザー光線LBを照射する際に、モータ266を作動させ、吸着片268で吸引保持したフレームユニットUを回転させる。さらに、第一の昇降テーブル246は、補強部24の付け根に切断溝256が形成されたフレームユニットUをX軸方向、Z軸方向に移動させて仮置きテーブル204に仮置きする。
(補強部除去手段194の分離部248)
図1に示すとおり、分離部248は、仮置きテーブル204のY軸方向の可動範囲において、第一の昇降テーブル246とY軸方向に間隔をおいて配置されている。図17および図18を参照して説明すると、分離部248は、切断溝256に対応するテープ96に紫外線を照射してテープ96の粘着力を低減させる紫外線照射部270(図17参照。)と、リング状の補強部24を外周に露出させてウエーハ4の内側を吸引保持する第二の昇降テーブル272(図17参照。)と、楔を有するコマ402をリング状の補強部24の外周に作用してリング状の補強部24を分離する分離器274(図17参照。)と、分離されたリング状の補強部24が廃棄される廃棄部276(図18参照。)とを備える。
図1に示すとおり、分離部248は、仮置きテーブル204のY軸方向の可動範囲において、第一の昇降テーブル246とY軸方向に間隔をおいて配置されている。図17および図18を参照して説明すると、分離部248は、切断溝256に対応するテープ96に紫外線を照射してテープ96の粘着力を低減させる紫外線照射部270(図17参照。)と、リング状の補強部24を外周に露出させてウエーハ4の内側を吸引保持する第二の昇降テーブル272(図17参照。)と、楔を有するコマ402をリング状の補強部24の外周に作用してリング状の補強部24を分離する分離器274(図17参照。)と、分離されたリング状の補強部24が廃棄される廃棄部276(図18参照。)とを備える。
図17に示すとおり、図示の実施形態の分離部248は、適宜のブラケット(図示していない。)に固定されZ軸方向に延びるZ軸ガイド部材278と、Z軸方向に移動自在にZ軸ガイド部材278に支持されたZ軸可動部材280と、Z軸可動部材280をZ軸方向に移動させる昇降手段(図示していない。)とを含む。昇降手段は、Z軸可動部材280に連結されZ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
Z軸可動部材280の先端下面には支持片282が支持されていると共に、第二の昇降テーブル272が回転自在に支持されている。Z軸可動部材280の先端上面には、第二の昇降テーブル272を回転させるモータ284が取り付けられている。図示の実施形態の支持片282には、Y軸方向に間隔をおいて一対の上記紫外線照射部270が付設されている。
第二の昇降テーブル272は、Z軸可動部材280の先端下面から下方に延びる支持軸286と、支持軸286の下端に着脱自在に装着された円形のテーブルヘッド287とを有する。テーブルヘッド287の下面には複数の吸引孔(図示していない。)が形成されており、各吸引孔は吸引手段に接続されている。
テーブルヘッド287は、ウエーハ4の補強部24の内径に対応する外径を有している。具体的には、テーブルヘッド287の直径は、ウエーハ4のデバイス領域18の直径よりも僅かに小さい。また、テーブルヘッド287は支持軸286に着脱自在に装着され、ウエーハ4の直径に応じて交換可能になっている。テーブルヘッド287が装着されている支持軸286は、Z軸可動部材280を介して分離部248の昇降手段に接続されている。このように、第二の昇降テーブル272は、ウエーハ4の補強部24の内径に対応する外径を有する2種類以上のテーブルヘッド287を含み、テーブルヘッド287は分離部248の昇降手段に着脱自在に装着されている。
また、支持片282には上記分離器274が装着されている。分離器274は、支持片282の下面に間隔をおいて支持片282の長手方向に移動自在に配置された一対の可動片288と、一対の可動片288を移動させる一対の送り手段290と、各可動片288に昇降自在に支持された一対の支持基板400と、一対の支持基板400をZ軸方向に昇降させる一対のZ軸送り手段294とを含む。一対の送り手段290およびZ軸送り手段294のそれぞれは、エアシリンダまたは電動シリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る。
図17を参照して説明を続けると、各支持基板400の上面には、楔を有するコマ402と、フレーム64を支持するフレーム支持部404と、フレームユニットUから静電気を除去するイオナイザー406とが装着されている。
コマ402は、上方から下方に向かって直径が次第に減少する逆円錐台形状であり、コマ402の上面402aとコマ402の側面402bとによって楔が構成されている。コマ402は、各支持基板400の上面において相互に間隔をおいて一対配置され、かつ、Z軸方向に延びる軸線を中心として回転可能に支持基板400に支持されている。
フレーム支持部404は、コマ402に隣接して支持基板400のそれぞれの上面に一対配置されている。フレーム支持部404は、支持基板400に固定されたハウジング404aと、ハウジング404aに回転可能に支持された球体404bとを有する。フレーム支持部404においては、各球体404bでフレーム64を支持するようになっている。
イオナイザー406は、コマ402に隣接して配設されている。イオナイザー406においては、フレームユニットUに向かってイオン化エアーを吹きつけることにより、フレームユニットUから静電気を除去するようになっている。
図示の実施形態の分離部248は、加工装置2の作動を制御する制御手段(図示していない。)に入力されたテーブルヘッド287の種類と、現実に加工装置2に装着されているテーブルヘッド287の種類とが一致するか否かを検出する検出手段(図示していない。)を備える。
制御手段は、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)とを有するコンピュータから構成されている。制御手段には、ウエーハ4の直径や補強部24の幅、テーブルヘッド287の外径等の加工条件がオペレータによって入力される。
図示の実施形態の検出手段は、分離器274のコマ402と、可動片288を作動させることによりコマ402をテーブルヘッド287に接近および離間させる送り手段290とを含む。そして、検出手段においては、ウエーハ4の加工を開始する前に、送り手段290によって可動片288を作動させ、図19に示すとおり、分離器274のコマ402をテーブルヘッド287の外周に接触させて得られるテーブルヘッド287の外径と、制御手段に入力されたテーブルヘッド287の外径とが一致するか否かを検出する。両者が一致しないと検出手段によって検出された場合には、エラー報知(たとえば、制御パネル(図示していない。)に一致しない旨の表示)がなされる。
ウエーハ4の直径が、たとえば200mmと同一であっても、リング状の補強部24の幅が3mm、5mmなどと異なる場合がある。このため、加工装置2においては、ウエーハ4のデバイス領域18に対応するテーブルヘッド287が装着されている必要がある。もし、制御手段に入力されたテーブルヘッド287の種類と、現実に装着されているテーブルヘッド287の種類とが一致していないと、ウエーハ4からリング状の補強部24を適正に除去することができなくなってしまう。
この点、図示の実施形態の加工装置2においては、制御手段に入力されたテーブルヘッド287の種類と、現実に加工装置2に装着されているテーブルヘッド287の種類とが一致するか否かを検出する検出手段を備えているので、ウエーハ4の加工を開始する前に、ウエーハ4に対応する適正なテーブルヘッド287が装着されているか否かを確認することができ、ウエーハ4の加工時にウエーハ4からリング状の補強部24を適正に除去することができる。
図18を参照して説明すると、廃棄部276は、分離されたリング状の補強部24を搬送するベルトコンベア300と、ベルトコンベア300によって搬送されたリング状の補強部24が収容されるダストボックス302とを含む。ベルトコンベア300は、実質上水平に延びる回収位置(図18に実線で示す位置)と、実質上鉛直に延びる待機位置(図18に二点鎖線で示す位置)とに適宜のアクチュエータ(図示していない。)によって位置づけられる。
図18においてダストボックス302のX軸方向手前側の側面には、取っ手304aが付設された扉304が設けられている。ダストボックス302の内部には、回収したリング状の補強部24を破砕する破砕機(図示していない。)が取り付けられている。ダストボックス302においては、取っ手304aを把持して扉304を開けることにより、ダストボックス302に収容されたリング状の補強部24の破砕屑を取り出すことができるようになっている。
補強部24の付け根に切断溝256が形成されたフレームユニットUが仮置きされている仮置きテーブル204が仮置きテーブル搬送部232によって分離部248の下方に位置づけられると、分離部248は、図20に示すとおり、リング状の補強部24を外周に露出させてウエーハ4の内側を第二の昇降テーブル272によって吸引保持する。次いで、送り手段290によって可動片288を移動させると共に、Z軸送り手段294によって支持基板400を移動させ、図21に示すとおり、楔を有するコマ402をリング状の補強部24の外周に作用させる。具体的には、テープ96と補強部24との間にコマ402の楔を位置づける。また、フレーム支持部404の球体404bにフレーム64の下面を接触させ、球体404bによってフレーム64を支持する。
次いで、一対の紫外線照射部270から紫外線を照射してリング状の補強部24に貼り付いているテープ96の粘着力を低減させると共に、分離器274に対して第二の昇降テーブル272と共にフレームユニットUをモータ284によって回転させる。これによって、粘着力が低減したテープ96と補強部24とがコマ402の楔によって引き離されるので、図22に示すとおり、フレームユニットUからリング状の補強部24を分離することができる。分離した補強部24はベルトコンベア300によってダストボックス302に搬送されて回収される。なお、補強部24を分離する際に、フレームユニットUに対して分離器274を回転させてもよい。
また、補強部24を分離する際は、イオナイザー406からフレームユニットUに向かってイオン化エアーを吹きつける。これにより、テープ96および補強部24に対してコマ402が接触することに起因して静電気が発生しても、イオナイザー406から吹きつけられるイオン化エアーで静電気が除去される。このため、テープ96と補強部24とが静電気によって互いに引き寄せられることがなく、フレームユニットUから補強部24が確実に分離される。
なお、補強部24を分離する際は、フレームユニットUと分離器274との相対回転に伴って、フレームユニットUに作用しているコマ402が回転すると共に、フレーム64の下面に接触している球体404bが回転するため、フレームユニットUと分離器274との相対回転がスムーズに行われる。
(リング無しユニット搬出手段196)
図1に示すとおり、リング無しユニット搬出手段196は、補強部除去手段194に隣接して配置されている。図23および図24を参照して説明すると、図示の実施形態のリング無しユニット搬出手段196は、第二の昇降テーブル272に支持されたリング無しユニットに対面しフレーム64を保持するフレーム保持部306を備えフレームカセットテーブル200に向かって移動すると共にフレーム保持部306を反転させる反転機構308(図23参照。)と、反転機構308によって反転したリング無しユニットを支持するリング無しユニット支持部310(図24参照。)と、リング無しユニット支持部310に支持されたリング無しユニットをフレームカセットテーブル200に載置されたフレームカセット198に進入させて収容する押し込み部312(図24参照。)とを備える。
図1に示すとおり、リング無しユニット搬出手段196は、補強部除去手段194に隣接して配置されている。図23および図24を参照して説明すると、図示の実施形態のリング無しユニット搬出手段196は、第二の昇降テーブル272に支持されたリング無しユニットに対面しフレーム64を保持するフレーム保持部306を備えフレームカセットテーブル200に向かって移動すると共にフレーム保持部306を反転させる反転機構308(図23参照。)と、反転機構308によって反転したリング無しユニットを支持するリング無しユニット支持部310(図24参照。)と、リング無しユニット支持部310に支持されたリング無しユニットをフレームカセットテーブル200に載置されたフレームカセット198に進入させて収容する押し込み部312(図24参照。)とを備える。
(リング無しユニット搬出手段196の反転機構308)
図23に示すとおり、反転機構308は、Y軸方向に延びるY軸ガイド部材314と、Y軸方向に移動自在にY軸ガイド部材314に支持されたY軸可動部材316と、Y軸可動部材316をY軸方向に移動させるY軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にY軸可動部材316に支持されたアーム318と、アーム318をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。反転機構308のY軸・Z軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図23に示すとおり、反転機構308は、Y軸方向に延びるY軸ガイド部材314と、Y軸方向に移動自在にY軸ガイド部材314に支持されたY軸可動部材316と、Y軸可動部材316をY軸方向に移動させるY軸送り手段(図示していない。)と、Z軸方向に移動自在にY軸可動部材316に支持されたアーム318と、アーム318をZ軸方向に移動させるZ軸送り手段(図示していない。)とを含む。反転機構308のY軸・Z軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
アーム318には、上記フレーム保持部306が上下反転自在に支持されていると共に、フレーム保持部306を上下反転させるモータ320が取り付けられている。図示の実施形態のフレーム保持部306は、一対の回転軸322を介してアーム318に回転自在に支持された基板324と、基板324の片面に付設された複数の吸引パッド326とを含み、各吸引パッド326は吸引手段(図示していない。)に接続されている。また、一方の回転軸322はモータ320に連結されている。
反転機構308は、吸引パッド326を上に向けた状態で、第二の昇降テーブル272に支持されたリング無しユニットU’のフレーム64の下面を吸引パッド326で吸引保持し、第二の昇降テーブル272からリング無しユニットU’を受け取る。また、反転機構308は、モータ320によってフレーム保持部306を反転させた後、Y軸可動部材316を移動させることにより、フレーム保持部306で保持したリング無しユニットU’をフレームカセットテーブル200に向かってを移動させる。
(リング無しユニット搬出手段196のリング無しユニット支持部310)
図24に示すとおり、図示の実施形態のリング無しユニット支持部310は、適宜のブラケット(図示していない。)を介してX軸方向に移動自在に支持された一対の支持板328と、一対の支持板328のX軸方向の間隔を調整する間隔調整手段(図示していない。)とを含む。間隔調整手段は、エアシリンダまたは電動シリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る。
図24に示すとおり、図示の実施形態のリング無しユニット支持部310は、適宜のブラケット(図示していない。)を介してX軸方向に移動自在に支持された一対の支持板328と、一対の支持板328のX軸方向の間隔を調整する間隔調整手段(図示していない。)とを含む。間隔調整手段は、エアシリンダまたは電動シリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る。
リング無しユニットU’を支持する一対の支持板328には、ヒーター(図示していない。)が装着されている。一対の支持板328の間隔が狭められた状態において、一対の支持板328は、ヒーターによってリング無しユニットU’のテープ96を加熱することにより、補強部24が除去されたことによって生じたテープ96のたるみ、しわを伸ばすようになっている。
(リング無しユニット搬出手段196の押し込み部312)
図24を参照して説明を続けると、図示の実施形態の押し込み部312は、Y軸方向に延びるY軸ガイド部材330と、Y軸方向に移動自在にY軸ガイド部材330に支持されたY軸可動部材332と、Y軸可動部材332をY軸方向に移動させるY軸送り手段(図示していない。)とを含む。Y軸可動部材332は、Y軸ガイド部材330に支持された基部334と、基部334の上面から上方に延びる支柱336と、支柱336の上端に付設された押圧片338とを有する。押し込み部312のY軸送り手段は、Y軸可動部材332に連結されY軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図24を参照して説明を続けると、図示の実施形態の押し込み部312は、Y軸方向に延びるY軸ガイド部材330と、Y軸方向に移動自在にY軸ガイド部材330に支持されたY軸可動部材332と、Y軸可動部材332をY軸方向に移動させるY軸送り手段(図示していない。)とを含む。Y軸可動部材332は、Y軸ガイド部材330に支持された基部334と、基部334の上面から上方に延びる支柱336と、支柱336の上端に付設された押圧片338とを有する。押し込み部312のY軸送り手段は、Y軸可動部材332に連結されY軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図25に示すとおり、リング無しユニット支持部310は、リング無しユニットU’を受け取る前に一対の支持板328の間隔を間隔調整手段によって拡げた後、吸引パッド326に保持されたリング無しユニットU’を受け取る。そして、押し込み部312は、リング無しユニット支持部310がリング無しユニットU’を受け取ると、Y軸送り手段によってY軸可動部材332をY軸方向に移動させることにより、リング無しユニット支持部310に支持されたリング無しユニットU’を押圧片338によってフレームカセットテーブル200に載置されたフレームカセット198に進入させて収容するようになっている。
(フレームカセット198、フレームカセットテーブル200)
図1および図25に示すフレームカセット198には、複数枚のリング無しユニットU’(補強部なしウエーハ4’の場合にはフレームユニットU)が上下方向に間隔をおいて収容される。図24および図25に示すとおり、フレームカセットテーブル200は、フレームカセット198が載置される載置部340と、載置部340を昇降させて任意の高さに位置づける昇降部342とを含む。昇降部342は、載置部340に連結されZ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図1および図25に示すフレームカセット198には、複数枚のリング無しユニットU’(補強部なしウエーハ4’の場合にはフレームユニットU)が上下方向に間隔をおいて収容される。図24および図25に示すとおり、フレームカセットテーブル200は、フレームカセット198が載置される載置部340と、載置部340を昇降させて任意の高さに位置づける昇降部342とを含む。昇降部342は、載置部340に連結されZ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
次に、上述したとおりの加工装置2を用いて、外周余剰領域20に対応する裏面4bにリング状の補強部24が凸状に形成されたウエーハ4にテープ96を圧着してフレーム64と一体にすると共に、リング状の補強部24を切断してウエーハ4から除去する加工方法について説明する。
(ウエーハカセット載置工程)
図示の実施形態では、まず、図1および図3に示すとおり、複数のウエーハ4が収容されたウエーハカセット6をウエーハカセットテーブル8に載置するウエーハカセット載置工程を実施する。図示の実施形態のウエーハカセット6には、複数枚のウエーハ4が上下方向に間隔をおいて収容されている。
図示の実施形態では、まず、図1および図3に示すとおり、複数のウエーハ4が収容されたウエーハカセット6をウエーハカセットテーブル8に載置するウエーハカセット載置工程を実施する。図示の実施形態のウエーハカセット6には、複数枚のウエーハ4が上下方向に間隔をおいて収容されている。
(フレーム収容工程)
また、図1および図5に示すとおり、ウエーハ4を収容する開口部64aが形成されたリング状のフレーム64をフレーム収容手段66に複数収容するフレーム収容工程を実施する。フレーム収容工程は、ウエーハカセット載置工程の前に実施してもよく、ウエーハカセット載置工程の後に実施してもよい。
また、図1および図5に示すとおり、ウエーハ4を収容する開口部64aが形成されたリング状のフレーム64をフレーム収容手段66に複数収容するフレーム収容工程を実施する。フレーム収容工程は、ウエーハカセット載置工程の前に実施してもよく、ウエーハカセット載置工程の後に実施してもよい。
フレーム収容工程では、フレーム収容手段66の昇降板74を任意の位置まで下降させた後、取っ手76aを把持して扉76を開け、昇降板74の上面に複数のフレーム64を積層して収容する。また、昇降板74の高さを適宜調整し、フレーム搬出手段68によって搬出可能な位置に最上段のフレーム64を位置づける。
(ウエーハ搬出工程)
ウエーハカセット載置工程およびフレーム収容工程を実施した後、ウエーハカセットテーブル8に載置されたウエーハカセット6からウエーハ4を搬出するウエーハ搬出工程を実施する。
ウエーハカセット載置工程およびフレーム収容工程を実施した後、ウエーハカセットテーブル8に載置されたウエーハカセット6からウエーハ4を搬出するウエーハ搬出工程を実施する。
図3を参照して説明すると、ウエーハ搬出工程では、まず、ウエーハ搬出手段10のY軸送り手段34を作動させ、Y軸可動部材32をウエーハカセットテーブル8の近傍に位置づける。次いで、搬送アーム42を駆動して、ウエーハカセット6内のウエーハ4の下面側に、エアー噴出口46を上に向けたハンド44を位置づける。ウエーハ4の下面側にハンド44を位置づけた際は、ウエーハ4の下面とハンド44との間に間隙を設け、また、各ガイドピン48を径方向外側に位置づけておく。
次いで、ハンド44のエアー噴出口46から圧縮エアーを噴出してベルヌーイ効果によってハンド44の下面側に負圧を生成し、ハンド44によって非接触でウエーハ4を下面側から吸引支持する。次いで、各ガイドピン48を径方向内側に移動させ、ハンド44で吸引支持したウエーハ4の水平移動を各ガイドピン48によって規制する。そして、ウエーハ搬出手段10のY軸可動部材32および搬送アーム42を移動させ、ハンド44で吸引支持したウエーハ4をウエーハカセット6から搬出する。
(切り欠き検出工程)
ウエーハ搬出工程を実施した後、ウエーハ4の切り欠き26の位置を検出する切り欠き検出工程を実施するのが好ましい。切り欠き検出工程では、図4に示すとおり、ハンド44で吸引支持したウエーハ4の外周を切り欠き検出手段50の発光素子52と受光素子54との間に位置づける。次いで、駆動源でガイドピン48を介してウエーハ4を回転させることにより、ウエーハ4の切り欠き26の位置を検出する。これによって、ウエーハ4の向きを任意の向きに調整することが可能となる。
ウエーハ搬出工程を実施した後、ウエーハ4の切り欠き26の位置を検出する切り欠き検出工程を実施するのが好ましい。切り欠き検出工程では、図4に示すとおり、ハンド44で吸引支持したウエーハ4の外周を切り欠き検出手段50の発光素子52と受光素子54との間に位置づける。次いで、駆動源でガイドピン48を介してウエーハ4を回転させることにより、ウエーハ4の切り欠き26の位置を検出する。これによって、ウエーハ4の向きを任意の向きに調整することが可能となる。
(ウエーハ支持工程)
切り欠き検出工程を実施した後、ウエーハ搬出手段10によって搬出されたウエーハ4をウエーハテーブル12で支持するウエーハ支持工程を実施する。
切り欠き検出工程を実施した後、ウエーハ搬出手段10によって搬出されたウエーハ4をウエーハテーブル12で支持するウエーハ支持工程を実施する。
図3を参照して説明すると、ウエーハ支持工程では、まず、ウエーハ搬出手段10のハンド44を上下反転させる。次いで、ウエーハ搬出手段10のY軸可動部材32および搬送アーム42を移動させ、ハンド44で吸引支持したウエーハ4をウエーハテーブル12のウエーハ支持部56に接触させる。この際、ウエーハ4の表面4aが下を向いた状態であっても、ウエーハ4の裏面4bが下を向いた状態であってもよい。リング状の補強部24が設けられている裏面4bが下を向いている場合、リング状の補強部24はウエーハテーブル12の環状凹所62に収容される。
次いで、ウエーハテーブル12の吸引手段を作動させ、各吸引孔60に吸引力を生成することにより、ウエーハ4を吸引保持する。次いで、ハンド44によるウエーハ4の吸引支持を解除すると共に、ウエーハテーブル12からハンド44を離間させる。このようにして、ウエーハ搬出手段10からウエーハテーブル12にウエーハ4を受け渡す。ウエーハテーブル12に受け渡されたウエーハ4は各吸引孔60によって吸引保持されているため、ウエーハ4の位置がずれることがない。
ウエーハテーブル12にウエーハ4を受け渡した後は、上部チャンバー160内の配設されたカメラ185(図11参照)によって、ウエーハテーブル12上のウエーハ4を上方から撮像する。これによって、ウエーハ4の露出面(上面)が表面4aであるかまたは裏面4bであるかを検出し、露出面とすべき面が上を向いているか否か確認することができる。もし、ウエーハ4の露出面とすべき面が上を向いていなかった場合には、その旨が制御パネル(図示していない。)に表示される。また、ウエーハ4の露出面が表面4aである場合には、カメラ185によって撮像した画像から、ウエーハ4の表面4aに記載されたID23を取得することができる。
(フレーム搬出工程)
また、ウエーハカセット載置工程およびフレーム収容工程を実施した後、ウエーハ搬出工程やウエーハ支持工程と並行して、フレーム収容手段66からフレーム64を搬出するフレーム搬出工程を実施する。
また、ウエーハカセット載置工程およびフレーム収容工程を実施した後、ウエーハ搬出工程やウエーハ支持工程と並行して、フレーム収容手段66からフレーム64を搬出するフレーム搬出工程を実施する。
図5を参照して説明すると、フレーム搬出工程では、まず、フレーム搬出手段68のX軸可動部材84およびZ軸可動部材86を移動させ、フレーム収容手段66に収容されている最上段のフレーム64の上面に保持部88の吸引パッド92を接触させる。次いで、フレーム搬出手段68の吸引手段を作動させ、吸引パッド92に吸引力を生成することにより、最上段のフレーム64を吸引パッド92で吸引保持する。そして、フレーム搬出手段68のX軸可動部材84およびZ軸可動部材86を移動させ、保持部88の吸引パッド92で吸引保持した最上段のフレーム64をフレーム収容手段66から搬出する。
(フレーム支持工程)
フレーム搬出工程を実施した後、フレーム搬出手段68によって搬出されたフレーム64をフレームテーブル70で支持するフレーム支持工程を実施する。
フレーム搬出工程を実施した後、フレーム搬出手段68によって搬出されたフレーム64をフレームテーブル70で支持するフレーム支持工程を実施する。
図5を参照して説明を続けると、フレーム支持工程では、まず、フレーム搬出手段68のX軸可動部材84およびZ軸可動部材86を移動させ、吸引パッド92で吸引保持したフレーム64をフレームテーブル70の上面に接触させる。この際、フレーム64を受け取り可能な位置にフレームテーブル70を位置づけておく。次いで、フレーム搬出手段68の吸引パッド92の吸引力を解除し、フレーム64をフレームテーブル70に載せる。そして、フレーム搬出手段68のX軸可動部材84およびZ軸可動部材86を移動させ、保持部88をフレームテーブル70の上方から離間させる。
(第一のテープ圧着工程)
フレーム支持工程を実施した後、フレーム64にテープ96を圧着する第一のテープ圧着工程を実施する。
フレーム支持工程を実施した後、フレーム64にテープ96を圧着する第一のテープ圧着工程を実施する。
図6および図7を参照して説明すると、第一のテープ圧着工程では、まず、ロールテープ96Rからテープ96を引き出し、剥離紙116を剥離したテープ96を弛ませることなく張った状態で、フレームテーブル70の上方に位置づける。なお、テープ96が粘着テープである場合には、フレームテーブル70の上方に位置するテープ96の圧着面を下に向ける。
次いで、フレームテーブル70を上昇させて圧着開始位置(図8に示す位置)に位置づけると共に、第一の圧着ローラ110を下降させて下側圧着位置(図8に示す位置)に位置づける。これによって、テープ96にテンションを加えてフレーム64の一端にテープ96を圧着する。
上記のように、フレームテーブル70を圧着開始位置に位置づけると共に、第一の圧着ローラ110を下側圧着位置に位置づけた際には、図8に示すとおり、テープ96は、第一の圧着ローラ110から下側のガイドローラ130に向かって仰角αをなす。
次いで、第一の圧着ローラ110でテープ96をフレーム64に押し付けながら、第一の圧着ローラ110をフレーム64の他端に向けてY軸方向に移動させる。これによって、均一なテンションをテープ96に加えた状態で、テープ96をフレーム64に圧着することができる。
第一の圧着ローラ110を移動させる際は、第一の圧着ローラ110の移動に同期してフレームテーブル70を上昇させることにより、テープ96に加わるテンションを一定に保つのが好ましい。具体的には、図9および図10に示すとおり、仰角αが一定となるように、第一の圧着ローラ110の移動に同期して、フレームテーブル70を次第に上昇させる。
なお、テープ96が熱圧着テープである場合には、フレームテーブル70の上面の温度または第一の圧着ローラ110の外周面の温度を、テープ96が軟化ないし溶融する温度に調整した上で、第一の圧着ローラ110によって一定のテンションをテープ96に加えながら、第一の圧着ローラ110をY軸方向に転がすことにより、テープ96をフレーム64に熱圧着することができる。もちろん、テープ96を熱圧着する際も、仰角αが一定となるように、第一の圧着ローラ110の移動に同期してフレームテーブル70を次第に上昇させる。
次いで、第一のテープ圧着手段98の切断部112のカッター144および押さえローラ146を下降させ、フレーム64上のテープ96にカッター144を押し当てると共に、押さえローラ146でテープ96の上からフレーム64を押さえる。次いで、モータ138によってアーム片140を回転させ、カッター144および押さえローラ146をフレーム64に沿って円を描くように移動させる。これによって、フレーム64の外周にはみ出したテープ96をフレーム64に沿って切断することができる。
また、押さえローラ146でテープ96の上からフレーム64を押さえているので、テープ96を切断している際にフレーム64やテープ96の位置ずれが防止される。なお、円形の開口部120が形成された使用済みのテープ96は、テープ巻き取り部106によって巻き取られる。
(テープ付フレーム搬送工程)
第一のテープ圧着工程を実施した後、テープ96が圧着されたフレーム64をウエーハテーブル12まで搬送し、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4の表面4aまたは裏面4bにフレーム64の開口部64aを位置づけてテープ付フレーム64’をウエーハテーブル12に載置するテープ付フレーム搬送工程を実施する。
第一のテープ圧着工程を実施した後、テープ96が圧着されたフレーム64をウエーハテーブル12まで搬送し、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4の表面4aまたは裏面4bにフレーム64の開口部64aを位置づけてテープ付フレーム64’をウエーハテーブル12に載置するテープ付フレーム搬送工程を実施する。
テープ付フレーム搬送工程では、まず、テープ付フレーム搬送手段100によってテープ付フレーム64’を搬出可能な位置までフレームテーブル70を下降させる。次いで、テープ付フレーム搬送手段100(図5参照。)のY軸可動部材150およびZ軸可動部材152を移動させ、フレームテーブル70に支持されているテープ付フレーム64’(図11参照。)の上面に、テープ付フレーム搬送手段100の保持部154の各吸引パッド158を接触させる。
次いで、テープ付フレーム搬送手段100の吸引手段を作動させ、吸引パッド158に吸引力を生成することにより、テープ付フレーム64’の上面を吸引パッド158で吸引保持する。次いで、テープ付フレーム搬送手段100のY軸可動部材150およびZ軸可動部材152を移動させ、吸引パッド158で吸引保持したテープ付フレーム64’をフレームテーブル70から搬出する。
次いで、テープ付フレーム搬送手段100の吸引パッド158で吸引保持したテープ付フレーム64’をウエーハテーブル12まで搬送し、図11に示すとおり、ウエーハテーブル12に支持されたウエーハ4にフレーム64の開口部64aを位置づけてテープ付フレーム64’をウエーハテーブル12のフレーム支持部58に接触させる。この際は、テープ付フレーム64’のテープ96の圧着面が下を向いている。また、図示の実施形態では図11に示すとおり、ウエーハ4の裏面4bが上を向いてテープ96の圧着面に対面している。
次いで、テープ付フレーム搬送手段100の吸引パッド158の吸引力を解除し、テープ付フレーム64’をウエーハテーブル12のフレーム支持部58に載せる。そして、テープ付フレーム搬送手段100のY軸可動部材150およびZ軸可動部材152を移動させ、保持部154をウエーハテーブル12の上方から離間させる。
(第二のテープ圧着工程)
テープ付フレーム搬送工程を実施した後、テープ付フレーム64’のテープ96をウエーハ4の表面4aまたは裏面4bに圧着する第二のテープ圧着工程を実施する。
テープ付フレーム搬送工程を実施した後、テープ付フレーム64’のテープ96をウエーハ4の表面4aまたは裏面4bに圧着する第二のテープ圧着工程を実施する。
図11を参照して説明すると、第二のテープ圧着工程では、まず、第二のテープ圧着手段102の昇降機構164によって上部チャンバー160を下降させ、上部チャンバー160の側壁172の下端を下部チャンバー162の側壁186の上端に接触させる。これによって、上部チャンバー160および下部チャンバー162を閉塞状態にすると共に、第二の圧着ローラ174をテープ付フレーム64’に接触させる。そうすると、ウエーハ4のリング状の補強部24の上端がテープ付フレーム64’のテープ96の圧着面に貼り付く。
次いで、第二のテープ圧着手段102の大気開放部168を閉じた状態で真空部166を作動させ、上部チャンバー160および下部チャンバー162の内部を真空にする。次いで、第二のテープ圧着手段102の第二の圧着ローラ174をY軸方向に転がすことにより、ウエーハ4にテープ96を圧着する。これによって、ウエーハ4とテープ96とが圧着したフレームユニットUを生成することができる。次いで、大気開放部168を開放し、大気圧によってリング状の補強部24の付け根に沿ってテープ96をウエーハ4に密着させる。そして、昇降機構164によって上部チャンバー160を上昇させる。
テープ96が熱圧着テープである場合には、ウエーハテーブル12の上面の温度または第二の圧着ローラ174の外周面の温度を、テープ96が軟化または溶融する温度に調整した上で、第二の圧着ローラ174を転がすことにより、テープ96をウエーハ4に熱圧着することができる。
テープ付フレーム64’のテープ96とウエーハ4とを圧着してフレームユニットUを生成したら、上部チャンバー160内に配設されたカメラ185によってフレームユニットUを撮像し、ウエーハ4にテープ96が適正に圧着されているか否か検出するのが好ましい。ウエーハ4(たとえば、補強部24の付け根)と、テープ96とが密着しておらず、ウエーハ4とテープ96との間に隙間が存在している場合には、加工装置2による加工を中断する。これによって、後工程において、デバイス14ごとのデバイスチップにウエーハ4をダイシングする際に、デバイス14の不良が発生するのを抑制することができる。
なお、図示の実施形態では、図12(a)に示すように、リング状の補強部24を有するウエーハ4の裏面4bに、テープ付フレーム64’のテープ96を圧着しているが、図12(b)に示すとおり、ウエーハ4の表面4aにテープ96を圧着してもよい。
また、図13(a)、(b)に示すとおり、補強部なしウエーハ4’にテープ付フレーム64’のテープ96を圧着する場合も、テープ付フレーム64’のテープ96を圧着する面は、ウエーハ4’の表面4a’または裏面4b’のどちらであってもよい。
ちなみに、ウエーハ4、4’の表面4a、4a’にテープ96を圧着すると、後工程において、ウエーハ4、4’の裏面4b、4b’側から切削ブレードによる切削加工を施すことができ、結晶構造的に裏面側からの加工を施すのが好ましい材質のウエーハ(たとえばSiCウエーハ)に対して、高品質な加工を実現することができる。
また、ウエーハ4、4’の表面4a、4a’にテープ96を圧着した場合、ウエーハ4にレーザー加工を施すときにも利点がある。具体的には、ウエーハ4、4’に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を裏面4b、4b’側からウエーハ4、4’に照射してアブレーション加工を施す際に、表面4a、4a’上のデバイス14がデブリによって汚染されるのが防止される。さらに、ウエーハ4、4’に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を裏面4b、4b’側からウエーハ4、4’の内部に位置づけてレーザー光線をウエーハ4、4’に照射して、ウエーハ4、4’の内部に加工を施す際に、デバイス14の影響を受けることなく加工を遂行することができる。
ウエーハ4、4’(特に、表面4a、4a’)にテープ96を圧着する際には、粘着層が残留するおそれのない熱圧着テープを用いるのが望ましい。
(フレームユニット搬出工程)
第二のテープ圧着工程を実施した後、テープ付フレーム64’のテープ96とウエーハ4の表面4aまたは裏面4bとが圧着されたフレームユニットUをウエーハテーブル12から搬出するフレームユニット搬出工程を実施する。
第二のテープ圧着工程を実施した後、テープ付フレーム64’のテープ96とウエーハ4の表面4aまたは裏面4bとが圧着されたフレームユニットUをウエーハテーブル12から搬出するフレームユニット搬出工程を実施する。
図5を参照して説明すると、フレームユニット搬出工程では、まず、フレームユニット搬出手段192の搬送部206を作動させ、フレームユニット保持部202のウエーハ保持部202aの吸着片210の下面を、テープ96を介してウエーハ4に接触させると共に、フレーム保持部202bの吸引パッド214をフレーム64に接触させる。
次いで、ウエーハ保持部202aの吸着片210およびフレーム保持部202bの吸引パッド214に吸引力を生成し、ウエーハ保持部202aの吸着片210でウエーハ4を吸引保持すると共に、フレーム保持部202bの吸引パッド214でフレーム64を吸引保持する。次いで、ウエーハテーブル12によるウエーハ4の吸引保持を解除する。そして、搬送部206を作動させ、フレームユニット保持部202で保持したフレームユニットUをウエーハテーブル12から搬出する。
(仮置き工程)
フレームユニット搬出工程を実施した後、ウエーハ4の中心を仮置きテーブル204の中心と一致させて、フレームユニットUを仮置きテーブル204に仮置きする仮置き工程を実施する。ただし、図2(b)に示すような補強部のないウエーハ4’については、仮置き工程および後述の補強部除去工程を実施せず、ウエーハテーブル12から搬出したフレームユニットUをフレームカセット198に収容する。
フレームユニット搬出工程を実施した後、ウエーハ4の中心を仮置きテーブル204の中心と一致させて、フレームユニットUを仮置きテーブル204に仮置きする仮置き工程を実施する。ただし、図2(b)に示すような補強部のないウエーハ4’については、仮置き工程および後述の補強部除去工程を実施せず、ウエーハテーブル12から搬出したフレームユニットUをフレームカセット198に収容する。
図14を参照して説明すると、仮置き工程では、まず、フレームユニット保持部202で保持したフレームユニットUを撮像部224の上方に位置づける。次いで、フレームユニット搬出手段192の二次元移動機構を構成する搬送部206を作動させて、フレームユニット保持部202で保持したフレームユニットUのウエーハ4の外周の少なくとも三ヶ所を撮像部224で撮像する。これによって、ウエーハ4の外周における少なくとも三点の座標を計測する。次いで、計測した三点の座標に基づいてウエーハ4の中心座標を求める。
次いで、搬送部206を作動させ、ウエーハ4の中心を仮置きテーブル204の中心に位置づけて、仮置きテーブル204の上面にフレームユニットUを接触させる。次いで、ウエーハ保持部202aによるウエーハ4の吸引保持を解除すると共に、フレーム保持部202bによるフレーム64の吸引保持を解除し、フレームユニット搬出手段192から仮置きテーブル204にフレームユニットUを受け渡す。
次いで、仮置きテーブル204のヒーターを作動させ、仮置きテーブル204に仮置きされたフレームユニットUのテープ96をヒーターによって加熱する。これによって、テープ96が軟化してウエーハ4のリング状の補強部24の付け根にテープ96が密着する。
(補強部除去工程)
仮置き工程を実施した後、フレームユニット搬出手段192によって搬出されたフレームユニットUのウエーハ4からリング状の補強部24を切断し除去する補強部除去工程を実施する。
仮置き工程を実施した後、フレームユニット搬出手段192によって搬出されたフレームユニットUのウエーハ4からリング状の補強部24を切断し除去する補強部除去工程を実施する。
図1、図14および図16を参照して説明すると、補強部除去工程では、まず、補強部除去手段194の第一の昇降テーブル246のX軸可動部材260およびZ軸可動部材262を移動させ、仮置きテーブル204に仮置きされたフレームユニットUのフレーム64の上面に吸着片268の下面を接触させる。次いで、第一の昇降テーブル246の吸着片268の各吸引孔に吸引力を生成し、フレームユニットUのフレーム64部分を吸引保持する。
次いで、第一の昇降テーブル246のX軸可動部材260およびZ軸可動部材262を作動させ、図15に示すとおり、吸着片268で吸引保持したフレームユニットUをレーザー光線照射手段244の上方に位置づける。次いで、フレームユニットUのウエーハ4のリング状の補強部24の付け根にレーザー光線LBの集光点を位置づける。なお、図15においては、補強部24が設けられているウエーハ4の裏面4bにテープ96が圧着されているが、ウエーハ4の表面4aにテープ96が圧着されていてもよい。
次いで、第一の昇降テーブル246のモータ266により吸着片268およびフレームユニットUを回転させながら、ウエーハ4のリング状の補強部24の付け根にレーザー光線LBを照射する。これによって、ウエーハ4のリング状の補強部24の付け根にアブレーション加工を施して、リング状の切断溝256を形成することができる。また、ウエーハ4にレーザー光線LBを照射する際は、レーザー光線照射手段244の吸引手段を作動させて吸引ノズル254に吸引力を生成し、アブレーション加工によって生じたデブリを吸引ノズル254によって吸引する。
次いで、第一の昇降テーブル246のX軸可動部材260およびZ軸可動部材262を移動させ、吸着片268で吸引保持したフレームユニットUを仮置きテーブル204の上面に接触させる。次いで、第一の昇降テーブル246の吸着片268の吸引力を解除し、第一の昇降テーブル246から仮置きテーブル204にフレームユニットUを受け渡す。
次いで、フレームユニットUを受け取った仮置きテーブル204を仮置きテーブル搬送部232によって補強部除去手段194の分離部248の下方に位置づける(図14参照。)。なお、この際に、廃棄部276のベルトコンベア300を待機位置に位置づけておく。次いで、分離部248の第二の昇降テーブル272を下降させ、ウエーハ4の内側部分のテープ96に第二の昇降テーブル272の下面を接触させる。次いで、第二の昇降テーブル272の下面に吸引力を生成し、図20に示すとおり、リング状の補強部24を外周に露出させた状態で、フレームユニットUのウエーハ4の内側を第二の昇降テーブル272のテーブルヘッド287で吸引保持する。
次いで、フレームユニットUのウエーハ4を吸引保持した第二の昇降テーブル272を上昇させ、フレームユニットUを仮置きテーブル204から離間させると共に、仮置きテーブル204を第一の昇降テーブル246の下方に移動させる。次いで、送り手段290によって可動片288を移動させると共に、Z軸送り手段294によって支持基板400を移動させ、図21に示すとおり、楔を有するコマ402をリング状の補強部24の外周に作用させ、テープ96と補強部24との間にコマ402の楔を位置づけると共に、フレーム支持部404の球体404bでフレーム64を支持する。また、廃棄部276のベルトコンベア300を待機位置から回収位置に位置づける。
次いで、一対の紫外線照射部270から紫外線を照射してリング状の補強部24に貼り付いているテープ96の粘着力を低減させると共に、分離器274に対して第二の昇降テーブル272と共にフレームユニットUをモータ284によって回転させる。また、イオナイザー406からフレームユニットUに向かってイオン化エアーを吹きつける。これによって、図22に示すとおり、フレームユニットUからリング状の補強部24を分離することができると共に、補強部24を分離する際に発生する静電気がフレームユニットUに残存することがない。フレームユニットUから落下した補強部24は、ベルトコンベア300によってダストボックス302に搬送され回収される。なお、補強部24を分離する際に、フレームユニットUに対して分離器274を回転させてもよい。
(リング無しユニット搬出工程)
補強部除去工程を実施した後、リング状の補強部24が除去されたリング無しユニットU’を補強部除去手段194から搬出するリング無しユニット搬出工程を実施する。
補強部除去工程を実施した後、リング状の補強部24が除去されたリング無しユニットU’を補強部除去手段194から搬出するリング無しユニット搬出工程を実施する。
リング無しユニット搬出工程では、まず、補強部除去手段194の廃棄部276のベルトコンベア300を回収位置から待機位置に位置づける。次いで、リング無しユニット搬出手段196の反転機構308(図23参照。)のフレーム保持部306を、第二の昇降テーブル272に吸引保持されているリング無しユニットU’の下方に位置づける。
次いで、フレーム保持部306の吸引パッド326を上に向けた状態でアーム318を上昇させ、第二の昇降テーブル272に支持されたリング無しユニットU’のフレーム64の下面側にフレーム保持部306の吸引パッド326を接触させる。
次いで、フレーム保持部306の吸引パッド326に吸引力を生成し、リング無しユニットU’のフレーム64を吸引パッド326で吸引保持する。次いで、第二の昇降テーブル272によるリング無しユニットU’の吸引保持を解除する。これによって、補強部除去手段194の第二の昇降テーブル272からリング無しユニット搬出手段196のフレーム保持部306にリング無しユニットU’を受け渡す。
(リング無しユニット収容工程)
リング無しユニット搬出工程を実施した後、リング無しユニット搬出手段196によって搬出されたリング無しユニットU’を収容するリング無しユニット収容工程を実施する。
リング無しユニット搬出工程を実施した後、リング無しユニット搬出手段196によって搬出されたリング無しユニットU’を収容するリング無しユニット収容工程を実施する。
リング無しユニット収容工程では、まず、リング無しユニット搬出手段196の反転機構308を上下反転させ、フレーム保持部306で吸引保持したリング無しユニットU’を上下反転させる。これによって、フレーム保持部306の下方にリング無しユニットU’が位置する。
次いで、反転機構308のY軸可動部材316およびアーム318を移動させ、リング無しユニット支持部310の一対の支持板328の上面にリング無しユニットU’を接触させる。このとき、間隔調整手段によって一対の支持板328の間隔は狭められており、一対の支持板328は互いに密着している。次いで、フレーム保持部306によるリング無しユニットU’の吸引保持を解除し、一対の支持板328にリング無しユニットU’を載せる。次いで、各支持板328に装着されたヒーターを作動させ、リング無しユニットU’のテープ96を加熱することにより、補強部24が除去されたことによって生じたテープ96のたわみ、しわを伸ばす。そして、再びリング無しユニットU’をフレーム保持部306で吸引保持し上昇させる。
次いで、間隔調整手段によって一対の支持板328の間隔を拡げた後、リング無しユニットU’を支持板328の上面に載置する。そして、図25に示すとおり、押し込み部312の押圧片338によってリング無しユニット支持部310に支持されたリング無しユニットU’を押して、フレームカセットテーブル200に載置されたフレームカセット198に進入させて収容する。
以上のとおりであり、図示の実施形態の加工装置2においては、外周余剰領域20に対応する裏面4bにリング状の補強部24が凸状に形成されたウエーハ4であっても、テープ96を介してウエーハ4とフレーム64とを一体にする作業を自動的に行うことができると共に、リング状の補強部24を自動的に切断してウエーハ4から除去することができる。
なお、図示の実施形態では、主にリング状の補強部24を除去する場合について説明したが、補強部なしウエーハ4’の場合には、補強部を除去する必要がないので、補強部除去手段194およびリング無しユニット搬出手段196を用いることなく、加工装置2を使用することができる。
2:加工装置
4:補強部ありウエーハ
4a:補強部ありウエーハの表面
4b:補強部ありウエーハの裏面
4’:補強部なしウエーハ
4a’:補強部なしウエーハの表面
4b’:補強部なしウエーハの裏面
6:ウエーハカセット
8:ウエーハカセットテーブル
10:ウエーハ搬出手段
12:ウエーハテーブル
20:外周余剰領域
24:補強部
64:フレーム
64a:開口部
64’:テープ付フレーム
66:フレーム収容手段
68:フレーム搬出手段
70:フレームテーブル
96:テープ
96R:ロールテープ
98:第一のテープ圧着手段
100:テープ付フレーム搬送手段
102:第二のテープ圧着手段
104:ロールテープ支持部
106:テープ巻き取り部
108:テープ引き出し部
110:第一の圧着ローラ
112:切断部
160:上部チャンバー
162:下部チャンバー
164:昇降機構
166:真空部
168:大気開放部
174:第二の圧着ローラ
185:カメラ
U:フレームユニット
U’:リング無しユニット
192:フレームユニット搬出手段
194:補強部除去手段
196:リング無しユニット搬出手段
198:フレームカセット
200:フレームカセットテーブル
4:補強部ありウエーハ
4a:補強部ありウエーハの表面
4b:補強部ありウエーハの裏面
4’:補強部なしウエーハ
4a’:補強部なしウエーハの表面
4b’:補強部なしウエーハの裏面
6:ウエーハカセット
8:ウエーハカセットテーブル
10:ウエーハ搬出手段
12:ウエーハテーブル
20:外周余剰領域
24:補強部
64:フレーム
64a:開口部
64’:テープ付フレーム
66:フレーム収容手段
68:フレーム搬出手段
70:フレームテーブル
96:テープ
96R:ロールテープ
98:第一のテープ圧着手段
100:テープ付フレーム搬送手段
102:第二のテープ圧着手段
104:ロールテープ支持部
106:テープ巻き取り部
108:テープ引き出し部
110:第一の圧着ローラ
112:切断部
160:上部チャンバー
162:下部チャンバー
164:昇降機構
166:真空部
168:大気開放部
174:第二の圧着ローラ
185:カメラ
U:フレームユニット
U’:リング無しユニット
192:フレームユニット搬出手段
194:補強部除去手段
196:リング無しユニット搬出手段
198:フレームカセット
200:フレームカセットテーブル
Claims (9)
- 加工装置であって、
複数のウエーハが収容されたウエーハカセットが載置されるウエーハカセットテーブルと、
該ウエーハカセットテーブルに載置されたウエーハカセットからウエーハを搬出するウエーハ搬出手段と、
該ウエーハ搬出手段によって搬出されたウエーハを支持するウエーハテーブルと、
ウエーハを収容する開口部が形成されたリング状のフレームを複数収容するフレーム収容手段と、
該フレーム収容手段からフレームを搬出するフレーム搬出手段と、
該フレーム搬出手段によって搬出されたフレームを支持するフレームテーブルと、
該フレームテーブルの上方に配設されフレームにテープを圧着する第一の圧着ローラを備えた第一のテープ圧着手段と、
テープが圧着されたフレームを該ウエーハテーブルまで搬送し該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの表面または裏面にフレームの開口部を位置づけてテープ付フレームを該ウエーハテーブルに載置するテープ付フレーム搬送手段と、
テープ付フレームのテープをウエーハの表面または裏面に圧着する第二の圧着ローラを備えた第二のテープ圧着手段と、
該第二のテープ圧着手段によってテープ付フレームのテープとウエーハの表面または裏面とが圧着されたフレームユニットを該ウエーハテーブルから搬出するフレームユニット搬出手段と、
フレームユニットを収容するフレームカセットが載置されるフレームカセットテーブルと、
を含み、
該フレームテーブルおよび該第一の圧着ローラのいずれか一方または両方に第一の加熱手段が配設されると共に、該ウエーハテーブルおよび該第二の圧着ローラのいずれか一方または両方に第二の加熱手段が配設され、
該テープは、シートに粘着層が敷設された粘着テープ、またはシートに粘着層を有さない熱圧着テープのいずれかが選択的に使用できる加工装置。 - ウエーハの外周余剰領域に対応する裏面にはリング状の補強部が凸状に形成されており、
該フレームユニット搬出手段によって搬出されたフレームユニットのウエーハからリング状の補強部を切断し除去する補強部除去手段と、
リング状の補強部が除去されたリング無しユニットを該補強部除去手段から搬出するリング無しユニット搬出手段と、
を含む請求項1記載の加工装置。 - 該第一のテープ圧着手段は、使用前のテープが巻かれたロールテープを支持するロールテープ支持部と、使用済みのテープを巻き取るテープ巻き取り部と、該ロールテープからテープを引き出すテープ引き出し部と、引き出されたテープをフレームに圧着する該第一の圧着ローラと、フレームの外周にはみ出したテープをフレームに沿って切断する切断部とを備える請求項1または2記載の加工装置。
- 該テープが熱圧着テープの場合、該第一の加熱手段を作動して該フレームテーブルおよび該第一の圧着ローラのいずれか一方または両方を加熱して熱圧着テープをフレームに熱圧着する請求項3記載の加工装置。
- 該第二のテープ圧着手段は、該ウエーハテーブルの上方に配設された上部チャンバーと、該ウエーハテーブルを収容した下部チャンバーと、該上部チャンバーを昇降させ該下部チャンバーに接触させた閉塞状態と該下部チャンバーから離反させた開放状態とを生成する昇降機構と、該閉塞状態で該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを真空にする真空部と、該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを大気に開放する大気開放部と、を備え、
該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの表面または裏面にテープ付フレームのテープが位置づけられた状態で、該昇降機構を作動して該閉塞状態を維持しつつ該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを真空にし、該上部チャンバーに配設された該第二の圧着ローラでテープ付フレームのテープをウエーハの表面または裏面に圧着する請求項1または2記載の加工装置。 - 該テープが熱圧着テープの場合、該第二の加熱手段を作動して該ウエーハテーブルおよび該第二の圧着ローラのいずれか一方または両方を加熱して熱圧着テープをウエーハの表面または裏面に熱圧着する請求項5記載の加工装置。
- 該第二のテープ圧着手段の該上部チャンバーにはカメラが配設され、テープ付フレームが搬送される前に該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの露出面が表面かまたは裏面かを検出する請求項5記載の加工装置。
- 該カメラは、該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの露出面が表面である場合、ウエーハの表面に記載されたIDを取得する請求項7記載の加工装置。
- 該カメラは、該ウエーハテーブルに支持されたウエーハにテープ付フレームのテープが圧着された後、ウエーハにテープが適正に圧着されているか否か検出する請求項7記載の加工装置。
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