JP2024014456A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】閾値を超えて反ったフレームや、くっついた２枚のフレームを後工程に搬送してしまうことを防止可能な処理装置を提供する。【解決手段】処理装置２は、複数のフレームＦが積載されたフレーム収容手段４と、フレーム収容手段４からフレームＦを搬送するフレーム搬送手段６と、フレーム搬送手段６により搬送されたフレームＦを支持するフレーム支持テーブル８と、制御手段１０とを含む。フレーム収容手段４は、積載されたフレームＦを昇降するフレーム昇降テーブル１２と、最上部のフレームＦを検出するフレーム検出センサー１４とを備える。制御手段１０は、最上部のフレームＦがフレーム搬送手段６によって搬出され、直下にあるフレームＦが上昇してフレーム検出センサー１４がフレームＦを検出した際、フレーム昇降テーブル１２の上昇量が閾値を超えている場合、フレーム搬送手段６により搬出されたフレームＦが異常であると判断してエラーを表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、ウエーハを収容する開口部を中央に備えたフレームを取り扱う処理装置に関する。

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。

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とも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１参照）。

しかし、特許文献１に開示されている技術においては、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の裏面にダイシング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ともに、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った。

そこで、本出願人は、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から凸状の補強部を除去する加工装置を開発した（たとえば特許文献２参照）。

この加工装置は、
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、
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、
ウエーハ搬出手段によって搬出されたウエーハの表面側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、
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、
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、
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貼着するテープ貼着手段と、
テープが貼着されたフレームをウエーハテーブルまで搬送しウエーハテーブルに支持されたウエーハの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裏面に圧着するテープ圧着手段と、
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裏面とが圧着されたフレームユニットを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、
リング無しユニット搬出手段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が載置されるフレームカセットテーブルと、を含む。

特開２０１０－６２３７５号公報 特開２０２２－１９３９２号公報

しかし、フレーム収容手段には複数のフレームが積載されて収容され、フレーム収容手段の上部の搬出口からフレームが搬出される構成となっており、閾値を超えて反ったフレームをフレームテーブルに搬送すると、そのフレームにテープを適正に貼着できないという問題がある。また、フレームは再利用されることから、ダイシングテープの粘着糊がフレームに残存し、フレームに残存した粘着糊によって上下のフレームがくっつき２枚のフレームが一緒に搬出されてしまうという問題がある。

上記した問題は、特許文献２に開示されている加工装置だけでなく、フレームが積載されて収容され上部の搬出口からフレームが搬出されるフレーム収容手段を備える処理装置において起こり得る。

本発明の課題は、閾値を超えて反ったフレームや、くっついた２枚のフレームを後工程に搬送してしまうことを防止可能な処理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処理装置が提供される。すなわち、
「ウエーハを収容する開口部を中央に備えたフレームを取り扱う処理装置であって、
複数のフレームが積載されて収容され上部に搬出口が形成された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保持し搬送するフレーム搬送手段と、該フレーム搬送手段によって搬送されたフレームを支持するフレーム支持テーブルと、制御手段と、を含み、
該フレーム収容手段は、最下部のフレームを支持し積載されたフレームを昇降するフレーム昇降テーブルと、最上部のフレームを検出するフレーム検出センサーと、を備え、
該制御手段は、最上部のフレームが該フレーム搬送手段によって搬出され、直下にあるフレームが上昇して該フレーム検出センサーがフレームを検出した際、該フレーム昇降テーブルの上昇量が閾値を超えている場合、該フレーム搬送手段によって搬出されたフレームが異常であると判断してエラーを表示する処理装置」が提供される。

好適には、エラーを表示した場合、該フレーム搬送手段によって搬出されたフレームをＮＧフレームテーブルに載置する。

該フレーム検出センサーは、フレームの中心を挟むように配設された発光素子および受光素子であるのが望ましい。

本発明の処理装置は、
ウエーハを収容する開口部を中央に備えたフレームを取り扱う処理装置であって、
複数のフレームが積載されて収容され上部に搬出口が形成された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保持し搬送するフレーム搬送手段と、該フレーム搬送手段によって搬送されたフレームを支持するフレーム支持テーブルと、制御手段と、を含み、
該フレーム収容手段は、最下部のフレームを支持し積載されたフレームを昇降するフレーム昇降テーブルと、最上部のフレームを検出するフレーム検出センサーと、を備え、
該制御手段は、最上部のフレームが該フレーム搬送手段によって搬出され、直下にあるフレームが上昇して該フレーム検出センサーがフレームを検出した際、該フレーム昇降テーブルの上昇量が閾値を超えている場合、該フレーム搬送手段によって搬出されたフレームが異常であると判断してエラーを表示するので、閾値を超えて反ったフレームや、くっついた２枚のフレームを後工程に搬送してしまうことを防止可能である。

本発明に従って構成された処理装置の斜視図。 図１に示すフレーム収容手段の側面図。

以下、本発明の処理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。

（処理装置２）
図１に示すとおり、処理装置２は、複数のフレームＦが積載されて収容され上部に搬出口が形成されたフレーム収容手段４と、フレーム収容手段４からフレームＦを保持し搬送するフレーム搬送手段６と、フレーム搬送手段６によって搬送されたフレームＦを支持するフレーム支持テーブル８と、制御手段１０とを含む。

（フレームＦ）
処理装置２によって取り扱われるフレームＦは、環状であり、円板状のウエーハ（図示していない。）を収容する円形の開口部Ｆａを中央に備えている。フレームＦは、金属材料（たとえば、ステンレス）または樹脂材料から形成され得る。フレームＦの厚みは、開口部Ｆａに収容するウエーハの直径や、フレームＦの材料に応じた適宜の厚み（たとえば、１～２ｍｍ程度）を有する。

（フレーム収容手段４）
フレーム収容手段４は、最下部のフレームＦを支持し積載されたフレームＦを昇降するフレーム昇降テーブル１２と、最上部のフレームＦを検出するフレーム検出センサー１４とを備える。

（フレーム昇降テーブル１２）
フレーム昇降テーブル１２は、上部に搬出口１６ａを有するハウジング１６内に昇降自在に支持されている。ハウジング１６は、取っ手１８ａ付きの扉１８を備えている。取っ手１８ａを把持して扉１８を開けることにより、ハウジング１６内部のフレーム昇降テーブル１２にフレームＦを積載して収容することができるようになっている。

図１とともに図２を参照して説明すると、ハウジング１６には、フレーム昇降テーブル１２の昇降をガイドするＺ軸ガイド部材２０（図１参照）と、フレーム昇降テーブル１２を昇降させる昇降手段２２（図２参照）とが付設されている。なお、図２においては、Ｚ軸ガイド部材２０を省略している。

図２に示すとおり、昇降手段２２は、フレーム昇降テーブル１２に連結されＺ軸方向に延びるボールねじ２４と、ボールねじ２４を回転させるモータ２６とを有する。昇降手段２２は、ボールねじ２４によりモータ２６の回転運動を直線運動に変換してフレーム昇降テーブル１２に伝達し、フレーム昇降テーブル１２をＺ軸方向に昇降させる。

Ｚ軸方向は、図１に矢印Ｚで示す上下方向である。また、図１に矢印Ｘで示すＸ軸方向は、Ｚ軸方向に直交する方向であり、図１に矢印Ｙで示すＹ軸方向は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向である。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２に示すように、図示の実施形態においては、フレーム昇降テーブル１２のＺ軸方向位置を検出する位置検出器２８が設けられている。位置検出器２８は、適宜のブラケット（図示していない。）に固定されＺ軸方向に延びるスケール３０と、フレーム昇降テーブル１２に装着されたスケール読み取り部３２とを有する。なお、昇降手段２２のモータ２６がパルスモータである場合には、パルスモータを駆動する駆動パルスのカウント値に基づいて、フレーム昇降テーブル１２のＺ軸方向位置を検出することもできる。

（フレーム検出センサー１４）
図１を参照して、フレーム検出センサー１４について説明する。フレーム検出センサー１４は、発光素子３４および受光素子３６を有する。発光素子３４および受光素子３６は、ハウジング１６の上端に付設されており、フレーム昇降テーブル１２に積載されたフレームＦの中心を挟むように配設されている。

そして、フレーム検出センサー１４は、発光素子３４が発した光を受光素子３６が受光している際は、最上部のフレームＦが所定位置（ハウジング１６の上端と同じ高さの位置）になく、発光素子３４が発した光を受光素子３６が受光できなくなった時に、最上部のフレームＦが所定位置にあると検出するようになっている。

（フレーム搬送手段６）
図１に示すとおり、フレーム搬送手段６は、Ｘ軸方向に延びるＸ軸ガイド部材３８と、Ｘ軸方向に移動自在にＸ軸ガイド部材３８に支持されたＸ軸可動部材４０と、Ｘ軸可動部材４０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４０に支持されたＺ軸可動部材４２と、Ｚ軸可動部材４２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。

フレーム搬送手段６のＸ軸送り手段は、Ｘ軸可動部材４０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４２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。

フレーム搬送手段６のＺ軸可動部材４２は、フレームＦを保持する保持部４４を含む。図示の実施形態の保持部４４は、矩形状の基板４６と、基板４６の下面に設けられた複数の吸引パッド４８とを有し、吸引パッド４８は吸引手段（図示していない。）に接続されている。

フレーム搬送手段６においては、フレーム収容手段４に収容されている最上部のフレームＦ（上記所定位置に位置するフレームＦ）を保持部４４の吸引パッド４８で吸引保持した後、Ｘ軸可動部材４０およびＺ軸可動部材４２を移動させることにより、吸引保持した最上部のフレームＦをフレーム収容手段４から搬出するようになっている。

（フレーム支持テーブル８）
図１を参照して説明を続けると、フレーム支持テーブル８は、昇降自在にＺ軸ガイド部材５０に支持されている。図示ししていないが、Ｚ軸ガイド部材５０には、フレーム支持テーブル８を昇降させる適宜の昇降機構（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。

フレーム支持テーブル８は、フレーム搬送手段６によって搬送されたフレームＦを受け取る下側位置（図１において実線で示す位置）と、テープ貼着手段（図示していない。）によってフレーム支持テーブル８上のフレームＦにダイシングテープを貼着可能な上側位置（図１において二点鎖線で示す位置）と、に昇降機構によって昇降されるようになっている。

（制御手段１０）
制御手段１０は、プロセッサおよびメモリを有するコンピュータから構成されており、制御手段１０のメモリには、フレームＦの厚みに対応する閾値（フレームＦの厚みよりも若干大きい値）が、フレームＦの種類ごとに記憶されている。

制御手段１０は、処理装置２の作動を制御する。具体的には、フレーム昇降テーブル１２の昇降手段２２や、フレーム搬送手段６の吸引手段、Ｘ・Ｚ軸送り手段、フレーム支持テーブル８の昇降機構の作動を制御する。また、制御手段１０には、フレーム検出センサー１４および位置検出器２８が取得した情報が送信される。

さらに、制御手段１０には、モニター５２が電気的に接続されている。モニター５２には、制御手段１０からの指令に応じた画面（たとえば、処理装置２を操作するための操作画面、処理装置２でエラーが生じた場合にオペレータにエラーを報知するためのエラー画面）が表示される。

（ＮＧフレームテーブル５４）
図１に示すとおり、フレーム収容手段４とフレーム支持テーブル８との間には、ＮＧフレームテーブル５４が設けられている。ＮＧフレームテーブル５４には、フレーム搬送手段６によって搬出されたフレームＦが異常であると制御手段１０によって判断された場合に、異常と判断されたフレームＦが載置される。

（処理装置２の作動）
上述したとおりの処理装置２の作動（制御手段１０の制御）について説明する。

処理装置２を作動させる前に、あらかじめ、フレーム収容手段４のフレーム昇降テーブル１２に、同一の複数のフレームＦを積載して収容し、収容したフレームＦの種類を制御手段１０に入力する。そうすると、制御手段１０は、記憶しているフレームＦのなかから、対比すべきフレームＦおよびフレームＦの厚みを選択する。

オペレータによって処理装置２の作動開始が指示されると、制御手段１０は、フレーム検出センサー１４によって最上部のフレームＦが検出されるまで、昇降手段２２によってフレーム昇降テーブル１２を上昇させ、最上部のフレームＦが検出されたら、フレーム昇降テーブル１２を停止する。

次いで、フレーム昇降テーブル１２のＺ軸方向位置（上下方向位置）を位置検出器２８によって検出する。図示の実施形態では、フレーム昇降テーブル１２の停止位置において、スケール読み取り部３２によってスケール３０の値を読み取り、読み取った値を第一の値として記憶する。

第一の値を記憶した後、制御手段１０は、フレーム搬送手段６のＸ軸可動部材４０を移動させ、フレーム収容手段４の上方に保持部４４を位置づけた後、保持部４４を下降させ、フレーム収容手段４に収容されている最上部のフレームＦの上面に保持部４４の吸引パッド４８を接触させる。次いで、吸引手段によって吸引パッド４８に吸引力を生成し、最上部のフレームＦを吸引パッド４８で吸引保持する。そして、保持部４４を上昇させ、吸引パッド４８で吸引保持したフレームＦをフレーム収容手段４から搬出する。

フレームＦを搬出したら、制御手段１０は、フレーム検出センサー１４によって最上部のフレームＦが検出されるまで、フレーム昇降テーブル１２を上昇させる。そして、フレーム収容手段４内の最上部のフレームＦ（フレーム搬送手段６によって搬出したフレームＦの直下にあったフレームＦ）が検出されたら、フレーム昇降テーブル１２を停止する。

フレーム昇降テーブル１２を停止した後、フレーム昇降テーブル１２のＺ軸方向位置を位置検出器２８によって検出する。図示の実施形態では、フレーム昇降テーブル１２の停止位置において、スケール読み取り部３２によってスケール３０の値を読み取り、読み取った値を第二の値として記憶する。

第二の値を記憶した後、第一の値と第二の値との差を算出する。算出した差は、直前にフレーム搬送手段６によって搬出したフレームＦの厚みに相当するフレーム昇降テーブル１２の上昇量である。

そして、制御手段１０は、フレーム昇降テーブル１２の上昇量（直前に搬出したフレームＦの厚み）が、あらかじめ記憶している閾値以下であれば、搬出したフレームＦが適正であると判断する。この場合には、搬出したフレームＦをフレーム支持テーブル８に搬送する。そして、フレーム支持テーブル８に搬送されたフレームＦには、テープ貼着手段（図示していない。）によってダイシングテープが貼着される。

一方、制御手段１０は、フレーム昇降テーブル１２の上昇量が閾値を超えている場合には、搬出したフレームＦが異常であると判断するとともに、異常なフレームＦがあったことをオペレータに報知するために、エラーを表示する。エラーの表示としては、たとえば、モニター５２にエラー画面を表示してもよく、あるいは、ランプの点灯または点滅、警告音の発生などでもよい。また、エラーを表示した場合には、搬出したフレームＦをフレーム支持テーブル８には搬送せずに、ＮＧフレームテーブル５４に載置する。

以上のとおりであり、図示の実施形態の処理装置２においては、異常なフレームＦがあったことをエラーの表示によってオペレータに報知するので、閾値を超えて反ったフレームＦや、残存糊で互いにくっついた２枚のフレームＦを後工程に搬送してしまうことを防止可能である。

２：処理装置
Ｆ：フレーム
Ｆａ：フレームの開口部
４：フレーム収容手段
６：フレーム搬送手段
８：フレーム支持テーブル
１０：制御手段
１２：フレーム昇降テーブル
１４：フレーム検出センサー
３４：発光素子
３６：受光素子
５４：ＮＧフレームテーブル

Claims (3)

1. ウエーハを収容する開口部を中央に備えたフレームを取り扱う処理装置であって、
   複数のフレームが積載されて収容され上部に搬出口が形成された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保持し搬送するフレーム搬送手段と、該フレーム搬送手段によって搬送されたフレームを支持するフレーム支持テーブルと、制御手段と、を含み、
   該フレーム収容手段は、最下部のフレームを支持し積載されたフレームを昇降するフレーム昇降テーブルと、最上部のフレームを検出するフレーム検出センサーと、を備え、
   該制御手段は、最上部のフレームが該フレーム搬送手段によって搬出され、直下にあるフレームが上昇して該フレーム検出センサーがフレームを検出した際、該フレーム昇降テーブルの上昇量が閾値を超えている場合、該フレーム搬送手段によって搬出されたフレームが異常であると判断してエラーを表示する処理装置。
2. エラーを表示した場合、該フレーム搬送手段によって搬出されたフレームをＮＧフレームテーブルに載置する請求項１記載の処理装置。
3. 該フレーム検出センサーは、フレームの中心を挟むように配設された発光素子および受光素子である請求項１記載の処理装置。

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