JP2024040887A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送パッドの吸盤の位置を自動調整して作業者の手作業による吸盤の位置の変更作業を省略すること。【解決手段】切削装置（加工装置）１の制御部１２０は、外寸設定部１３０に設定された外寸をもとに、搬送パッド９２を下降させて一対のフレームガイド４１の間隔内に吸盤９５およびフレームガイド４１を入れ、フレームガイド４１の間隔を狭める方向に移動させ、該フレームガイドで吸盤９５およびプレート９３をレール９４に沿ってリングフレームＦの外寸に対応する位置に接近移動させることと、外寸設定部１３０に設定された外寸をもとに、搬送パッド９２を下降させて一対のフレームガイド４１の間隔外に吸盤９５およびプレート９３を入れ、フレームガイド４１の間隔を広げる方向に移動させ、該フレームガイド４１で吸盤９５およびプレート９３をレール９４に沿ってリングフレームＦの外寸に対応する位置に離間移動させること、を制御する。【選択図】図５

Description

本発明は、チャックテーブルにワークセットと共に保持されたウェーハを加工する加工装置に関する。

例えば、薄い円板状のウェーハを加工する加工装置においては、リングフレームとウェーハとにテープを貼着してこれらを一体化したワークセットを収容したカセットをカセットステージ上に載置し、カセットからワークセットを取り出してチャックテーブルへと搬送し、チャックテーブルにワークセットと共に保持されたウェーハを加工することが行われている。このような加工装置には、切削ブレードでウェーハを切削するダイシング装置（例えば、特許文献１参照）やレーザー光線によってウェーハをレーザー加工するレーザー加工装置（例えば、特許文献２参照）などがある。

このような加工装置においては、カセットに収容されているワークセットを把持してこれを引き出し、その引き出し方向に延在する一対のフレームガイドの上にワークセットを仮置きしている。そして、フレームガイドに仮置きされたワークセットの上面を搬送機構の４つの吸盤で吸引保持して上昇させて該ワークセットをフレームガイドから離間させた後、一対のフレームガイドの間隔を広げ、搬送機構によって保持されたワークセットを下降させて一対のフレームガイドの間を通過させ、該ワークセットをフレームガイドの下方において待機するチャックテーブルへと受け渡している（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１－００７０５８号公報 特開２０１７－１１２２２７号公報 特開２０２２－０３０４７８号公報

ところで、加工すべきウェーハにはサイズの異なるものがあり、このウェーハのサイズに応じた大きさのリングフレームが使用される。そして、リングフレームの大きさ（外寸）が変更された場合には、大きさが変更されたリングフレームを搬送パッドによって確実に保持するために、搬送パッドの吸盤の位置をリングフレームの大きさに応じて作業者が手作業で変更している。

上述のように、リングフレームの大きさが変更されるたびに作業者が吸盤の位置を手作業で変更することは、作業者には面倒で、作業能率が悪いという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、搬送パッドの吸盤の位置を自動調整して作業者の手作業による吸盤の位置の変更作業を省略することができる加工装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、テープを貼着することによってリングフレームとウェーハとを一体化したワークセットをチャックテーブルに保持させ、該チャックテーブルに保持されたウェーハを加工する加工装置であって、ワークセットを収容したカセットを載置するカセットステージと、ワークセットを把持して該カセットから引き出す引き出し機構と、該引き出し機構によって引き出されたワークセットを仮置きする仮置き機構と、該仮置き機構に仮置きされたワークセットのリングフレームの上面を吸引保持してワークセットを該チャックテーブルに搬送する搬送機構と、該チャックテーブルに保持されたワークセットのウェーハを加工する加工機構と、制御部と、を備え、該仮置き機構は、該引き出し機構のワークセットの引き出し方向に延在する一対のフレームガイドと、一対の該フレームガイドの間隔を調整する間隔調整機構と、を備え、該搬送機構は、リングフレームの上面を吸引する４つの吸盤を配置する搬送パッドと、該搬送パッドを昇降させる昇降機構と、を備え、該搬送パッドは、一対の該フレームガイドの間隔方向に離れて配置された一対のプレートと、該プレートの両端に各々配置された該吸盤と、該間隔方向に該プレートを移動可能とするレールと、を備え、該制御部は、該リングフレームの外寸を設定する外寸設定部を備え、該外寸設定部に設定された外寸をもとに、該搬送パッドを下降させて一対の該フレームガイドの間隔内に該吸盤および該プレートを入れ、該フレームガイドの間隔を狭める方向に移動させ、該フレームガイドで該吸盤および該プレートを該レールに沿って該リングフレームの外寸に対応する位置に接近移動させること、または、該外寸設定部に設定された外寸をもとに、該搬送パッドを下降させて一対の該フレームガイドの間隔外に該吸盤および該プレートを入れ、該フレームガイドの間隔を広げる方向に移動させ、該フレームガイドで該吸盤および該プレートを該レールに沿って該リングフレームの外寸に対応する位置に離間移動させること、を制御することを特徴とする。

本発明によれば、加工すべきウェーハのサイズ（例えば、８インチと１２インチ）が変更され、これに伴ってリングフレームの外寸も変更になった場合には、仮置き機構の一対のフレームガイドによって搬送パッドの間隔をリングフレームの外寸の変更に合わせて自動調整するようにしたため、リングフレームの大きさ（外寸）が変更されるたびに作業者が吸盤の位置を手作業で変更する必要がなく、作業者の負担が軽減されて作業能率が高められるという効果が得られる。

本発明に係る加工装置の一形態である切削装置の斜視図である。 本発明に係る切削装置の間隔調整機構とワークセットの斜視図である。 （ａ）は小サイズのリングフレームとこれを保持する搬送パッドの斜視図、（ｂ）は大サイズのリングフレームとこれを保持する搬送パッドの斜視図である。 図５（ａ）のＡ－Ａ線拡大断面図である。 （ａ），（ｂ）は大サイズから小サイズに変更されたリングフレームを保持する搬送パッドの吸盤の位置調整を示す平面図である。 （ａ），（ｂ）は小サイズから大サイズに変更されたリングフレームを保持する搬送パッドの吸盤の位置調整を示す平面図である。 本発明に係る切削装置における搬送パッドの吸盤の位置調整からワークセットのカセットからの引き出しを経てワークセットをチャックテーブルへと受け渡す流れを示すフローチャートである。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

［加工装置の構成］
まず、本発明に係る加工装置の一形態としての切削装置の全体構成を図１に基づいて以下に説明する。なお、以下の説明では、図１における左右方向を「Ｘ軸方向」、前後方向を「Ｙ軸方向」、上下方向を「Ｚ軸方向」とする。

図１に示す切削装置１は、所謂デュアルダイサーと称されるものであって、被加工物であるウェーハＷを含む複数のワークセットＷＳ（図２参照）を収容するカセット１１を載置するカセットステージ１０と、該カセットステージ１０を昇降させるカセット昇降機構２０と、カセットステージ１０上に載置されたカセット１１からワークセットＷＳを引き出す引き出し機構３０と、該引き出し機構３０によって引き出されたワークセットＷＳを仮置きする仮置き機構４０と、ワークセットＷＳを保持するチャックテーブル７０と、仮置き機構４０に仮置きされたワークセットＷＳのリングフレームＦ（図２参照）の上面を吸引保持して該ワークセットＷＳをチャックテーブル７０へと搬送する第１搬送機構９０と、チャックテーブル７０に保持されたワークセットＷＳのウェーハＷを加工する加工機構８０と、切削加工後のウェーハＷを洗浄するスピンナ洗浄機構１１０と、洗浄が終了したウェーハＷを含むワークセットＷＳをチャックテーブル７０からスピンナ洗浄機構１１０へと搬送する第２搬送機構１００と、制御部１２０とを主要な構成要素として備えている。

次に、切削装置１を構成する主要な要素であるカセットステージ１０、カセット昇降機構２０、引き出し機構３０、仮置き機構４０、チャックテーブル７０、第１搬送機構９０、加工機構８０、スピンナ洗浄機構１１０、第２搬送機構１００及び制御部１２０の構成についてそれぞれ説明する。

（カセットステージ）
図１に示す切削装置１は、各構成要素を支持する基台２を備えている。そして、この基台２のＹ軸方向中央部には、Ｘ軸方向に長い矩形の開口部３が開口しており、この開口部３の前方（－Ｙ軸方向）の右側（＋Ｘ軸方向）角部には、上下方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降する矩形プレート状のカセットステージ１０が設けられている。そして、このカセットステージ１０の上面には、被加工物である円板状のウェーハＷを含む複数のワークセットＷＳ（図２参照）を収容する矩形ボックス状のカセット１１が配置されている。なお、図１においては、説明の便宜上、カセット１１は、その輪郭のみを鎖線で示している。

ここで、ウェーハＷは、その表面（図２においては、上面）が格子状に配列されたストリートと称される互いに直交する複数の分割予定ラインＬ１，Ｌ２によって多数の矩形領域に区画されており、各矩形領域にはＩＣやＬＳＩなどのデバイスＤがそれぞれ形成されている。そして、このように多数のデバイスＤが形成されたウェーハＷを分割予定ラインＬ１，Ｌ２に沿って切削することによって、複数の半導体チップが形成される。そして、ウェーハＷとリングフレームＦとにテープＴが貼着されることによって両者が一体化したワークセットＷＳが構成されている。なお、リングフレームＦの外周の相対向する２箇所には、直線状にカットされた平坦な切欠き部Ｆａが形成されている。

（カセット昇降機構）
カセット昇降機構２０は、カセットステージ１０をカセット１１と共にＺ軸方向（上下方向）に沿って昇降させる機構であって、図１に示すように、カセットステージ１０の昇降動をガイドする垂直に起立する一対のガイドレール２１と、該ガイドレール２１の間に垂直に配された回転可能なボールネジ２２と、該ボールネジ２２を回転駆動する電動モータ２３を含んで構成されており、カセットステージ１０の下面に取り付けられた不図示のナット部材にボールネジ２２の上端部が螺合している。

したがって、電動モータ２３を起動してボールネジ２２を正逆転させれば、該ボールネジ２２が螺合する不図示のナット部材が取り付けられたカセットステージ１０がこれに載置されたカセット１１と共に一対のガイドレール２１に沿ってＺ軸方向に沿って昇降する。なお、電動モータ２３は、制御部１２０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１２０によって制御される。

（引き出し機構）
押し引き機構３０は、カセット１１から１つのワークセットＷＳを＋Ｙ軸方向（後方）に引き出す機構であって、基台２の＋Ｘ軸方向端面（右端面）にＹ軸方向（前後方向）に沿って上下に平行に配置されたボールネジ３１及びガイドレール３２と、これらのボールネジ３１とガイドレール３２に沿ってＹ軸方向（前後方向）に移動する逆Ｌ字状の引き出しアーム３３を備えている。

ここで、上記ボールネジ３１の軸方向一端（図１の左端）には、駆動源である電動モータ３４が設けられており、同ボールネジ３１の軸方向他端（図１の右端）は、軸受３５によって基台２に回転可能に支持されている。そして、引き出しアーム３３の垂直部３３ａの下端部は、ガイドレール３２に摺動可能に挿通支持されており、垂直部３３ａの高さ方向中間部には、ボールネジ３１が螺合挿通している。また、この引き出しアーム２３の垂直部３３ａの上端から垂直に屈曲して－Ｘ軸方向（左方）に水平に延びる水平部３３ｂの先端部には、ワークセットＷＳを把持する把持部３６が設けられている。なお、電動モータ３４は、制御部１２０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１２０によって制御される。

（仮置き機構）
仮置き機構４０は、引き出し機構３０によってカセット１１から引き出されたワークセットＷＳを一時的に仮置きする機構であって、逆Ｌ字状に屈曲する左右一対のフレームガイド４１と、これらのフレームガイド４１の間隔を調整する間隔調整機構５０を備えている。ここて、一対のフレームガイド４１は、基台２の上面にＸ軸方向（左右方向）に沿って直線状に形成されたスリット状のガイド孔２ａに沿って左右方向（Ｘ軸）方向に互いに逆方向（つまり、近づく方向と離れる方向）に移動することができる。すなわち、各フレームガイド４１は、図１に示すように、その垂直部４１ａがガイド孔２ａにそれぞれ挿通しており、各垂直部４１ａの上端からは、水平部４１ｂが＋Ｙ軸方向（後方）に向かってそれぞれ互いに平行且つ水平に延びている。

ここで、一対のフレームガイド４１の各水平部４１ｂには、図２に詳細に示すように、ワークセットＷＳのリングフレームＦの下面を支持する水平な仮置き面４１ｂ１と、リングフレームＦの外側面（切欠き部Ｆａ）を支持する垂直な内側面４０ｂ２がそれぞれ形成されている。

また、間隔調整機構５０は、一対のフレームガイド４１を、両者の間隔を狭める方向（図２の実線矢印方向）または広げる方向（図２の破線矢印方向）に移動させる機構であって、図１に破線にて示すように、基台２の内部に収容されている。ここで、この間隔調整機構５０の具体的な構成を図２に基づいて説明する。

すなわち、図２に示すように、間隔調整機構５０は、Ｘ軸方向に沿って水平に配置されたガイドレール５１を備えており、このガイドレール５１に一対のフレームガイド４１の各垂直部４１ａの下端部がそれぞれ移動可能に嵌合している。また、ガイドレール５１の上方には、回転可能なボールネジ５２がガイドレール５１と平行にＸ軸方向に沿って配置されており、このボールネジ５２は、一対の各フレームガイド４０の各垂直部４０ａにそれぞれ螺合挿通している。そして、ボールネジ５２の軸方向一端（図２の右端）には、回転駆動源である電動モータ５３が連結されており、同ボールネジ５２の軸方向他端（図２の左端）は、軸受５４によって回転可能に支持されている。なお、電動モータ５３には、一対のフレームガイド４１の間隔を認識する間隔認識部としてのエンコーダ５５が取り付けられており、このエンコーダ５５によって認識されたフレームガイド４１の間隔は、制御部１２０に向けて送信される。

ここで、ボールネジ５２の軸方向両端部には、各フレームガイド４１の垂直部４１ａに螺合挿通する雄ネジ５２ａ，５２ｂがそれぞれ刻設されているが、これらの雄ネジ５２ａ，５２ｂは、互いに逆ネジの関係にある。したがって、電動モータ５３を起動してボールネジ５２を正逆転させれば、各雄ネジ５２ａ，５２ｂにそれぞれ螺合する一対のフレームガイド４１が互いに近づく方向（両フレームガイド４１の間隔が狭まる方向）と互いに遠ざかる方向（両フレームガイド４１の間隔が広がる方向）に選択的に移動することができる。なお、電動モータ５３は、図１に示す制御部１２０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１２０によって制御される。

（チャックテーブル）
チャックテーブル７０は、ワークセットＷＳを保持する円板状の部材であって、図１に示すように、基台２の上面に開口する開口部３に保持面（上面）が露出するように配置されている。そして、このチャックテーブル７０の周囲には、ワークセットＷＳのリングフレームＦ（図２参照）を四方から固定するための４つのクランプ７１が周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で配設されている。

ここで、チャックテーブル７０は、その下方に配された不図示の回転機構によって垂直な軸中心回りに回転されるとともに、その下方に配置された不図示のＸ軸方向移動機構によってＸ軸方向（左右方向）に沿って往復移動することができる。

（第１搬送機構）
第１搬送機構９０は、引き出し機構３０によってカセット１１から引き出されて左右一対のフレームガイド４１上に仮置きされたワークセットＷＳを吸引保持してチャックテーブル７０へと搬送するものであって、不図示の昇降機構によってＺ軸方向（上下方向）に昇降するとともに、不図示のＸ軸方向移動機構によってＸＹ平面上をＸ軸方向に沿って水平移動することができる。

この第１搬送機構９０は、垂直なロッド９１の下端に取り付けられた平面視Ｈ形の搬送パッド９２を備えており、この搬送パッド９２は、図３に示すように、フレームガイド４１の延在方向（Ｙ軸方向）に沿って配置された一対のプレート９３と、これらのプレート９３をフレームガイド４１の間隔方向（Ｘ軸方向）に沿って移動可能に支持するレール９４と、各プレート９３の長手方向両端に取り付けられた計４つの吸盤９５を備えている。ここで、一対の各プレート９３の長手方向中央部には、ブロック状の支持部９３Ａがそれぞれ一体に形成されており、各支持部９３Ａにレール９４の長手方向両端部がスライド可能に挿通している。したがって、一対のプレート９３と各プレート９３の長手方向両端にそれぞれ取り付けられた吸盤９５は、レール９４に沿って一対のフレームガイド４１の間隔方向（Ｘ軸方向）に移動することができるが、各プレート９３の移動には負荷付与部９６によって所定の負荷（摺動抵抗）が掛けられる。

上記負荷付与部９６は、各プレート９３の支持部９３Ａにそれぞれ内蔵されており、図４に示すように、各支持部９３Ａのレール９４が挿通する矩形の挿通孔９３ａよりも上側部分には、大小異径の円孔９３ｂ，９３ｃがそれぞれ形成されている。そして、大径側の円孔９３ｂに上下動可能に嵌装された段付き状のプランジャ９７は、その先端小径部９７ａが小径側の円孔９３ｃを貫通して挿通孔９３ａに突出している。ここで、プランジャ９７は、大径側の円孔９３ｂに縮装されたコイルスプリング９８によって常時下方に付勢され、その先端がレール９４の上面を所定の力で押圧している。したがって、一対のプレート９３のレール９４に沿うＸ軸方向の移動には、一定の負荷（摺動抵抗）が掛けられ、各プレート９３のレール９４に沿う自由な移動が規制されている。

また、各吸盤９５は、ゴムなどの弾性体によって、下方に向かって拡径するテーパ円筒状に成形されており、その下端面が吸着面を構成している、そして、各吸盤９５は、ナット９９によって各吸引パイプ１２にそれぞれ取り付けられており、各吸引パイプ１２を経て真空ポンプなどの不図示の吸引源に選択的に接続される。

ところで、切削装置１によって切削加工されるウェーハＷのサイズは、大小様々であり、本実施の形態では、小サイズの８インチと大サイズの１２インチの２種類のウェーハＷを切削加工する場合について説明する。

小サイズ（外径が８インチ）のウェーハＷを保持する図３（ａ）に示すリングフレームＦ（Ｆ１）は、大サイズ（外径が１２インチ）のウェーハＷを保持する図３（ｂ）に示すリングフレームＦ（Ｆ２）よりも小さく、したがって、搬送パッド９２の各プレート９３に取り付けられた吸盤９５の間隔は、小サイズのリングフレームＦ（Ｆ１）を吸引保持する場合には、図３（ａ）にｂ１にて示すように狭く、大サイズのリングフレームＦ（Ｆ２）を吸引保持する場合には、図３（ｂ）にｂ２にて示すように広くなる（ｂ２＞ｂ１）。本実施形態に係る切削装置１においては、後述のように、リングフレームＦのサイズ（外寸）によって吸盤９５の間隔が最適な値に自動的に調整される。

（加工機構）
デュアルダイサーである本実施の形態に係る切削装置１は、加工機構８０として、基台２上の左側（－Ｘ軸側）に並設された第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２を備えている。これらの第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２は、基台２の上面に開口する開口部３を挟んでこれの前後両側（－Ｙ軸側及び＋Ｙ軸側）に相対向するようにそれぞれ配設されており、これらの第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２には、撮像ユニット８３がそれぞれ取り付けられている。ここで、各撮像ユニット８３は、チャックテーブル７０の保持面上に保持されたウェーハＷを撮像して分割予定ラインＬ１，Ｌ２（図２参照）の位置を検出するものである。

また、第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２は、前後一対のＺ軸方向移動機構８５によってＺ軸方向（切り出し送り方向）に上下移動が可能であるとともに、前後一対のＹ軸方向移動機構４によってＹ軸方向（割り出し送り方向）の前後移動がそれぞれ可能である。

ここで、各Ｚ軸方向移動機構８５は、矩形プレート状のスライダ５の前後に互いに平行に垂直に配置された一対のＺ軸ガイドレール８６と、これらのＺ軸ガイドレール８６に沿って上下に移動可能な昇降板８７と、一対のＺ軸ガイドレール８６の間に垂直に配置された回転可能なＺ軸ボールネジ８８と、該Ｚ軸ボールネジ８８を回転駆動する正逆転可能なＺ軸パルスモータ８９（図１には一方のみ図示）をそれぞれ含んで構成されている。そして、第１切削ユニット８１及び撮像ユニット８３と第２切削ユニット８２及び撮像ユニット８３は、各昇降板８７の下部にそれぞれ取り付けられている。なお、各昇降板８７の裏面には不図示のナット部材がそれぞれ突設されており、これらのナット部材にＺ軸ボールネジ８８がそれぞれ螺合挿通している。

上述のように構成されたＺ軸方向移動機構８５において、Ｚ軸パルスモータ８９が駆動されてＺ軸ボールネジ８８が正逆転すると、該Ｚ軸ボールネジ８８に螺合する不図示のナット部材が突設された昇降板８７が一対のＺ軸ガイドレール８６に沿って上下動するため、各昇降板８７にそれぞれ取り付けられた第１切削ユニット８１及び撮像ユニット８３と第２切削ユニット８２及び撮像ユニット８３もＺ軸方向（切り出し送り方向）に沿ってそれぞれ上下移動する。

また、前後一対の各Ｙ軸方向移動機構４は、前記スライダ５をそれぞれ備えているが、これらのスライダ５は、基台２上に垂直に立設された門型のコラム６の正面にＹ軸方向（前後方向）に沿って互いに平行に配置された上下一対のＹ軸ガイドレール７に沿ってＹ軸方向に沿ってそれぞれ移動可能である。

そして、前後一対のＹ軸方向移動機構４においては、上下一対のＹ軸ガイドレール７の間には、Ｙ軸方向（前後方向）に沿って配置された上下一対の回転可能なＹ軸ボールネジ８がそれぞれ配置されており、これらのＹ軸ボールネジ８には、前後一対の各スライダ５の裏面に突設された不図示のナット部材がそれぞれ螺合している。また、各Ｙ軸ボールネジ８の軸方向一端は、回転駆動源であるＹ軸サーボモータ９にそれぞれ連結されている。

したがって、各Ｙ軸方向移動機構５において、Ｙ軸サーボモータ９を駆動してＹ軸ボールネジ８をそれぞれ正逆転させると、これらのＹ軸ボールネジ８に螺合する不図示のナット部材が突設された前後一対のスライダ５が昇降板８７と共にＹ軸ガイドレール７に沿ってＹ軸方向（割り出し送り方向）にそれぞれ移動することができる。このため、昇降板８７にそれぞれ取り付けられた第１切削ユニット８１及び撮像ユニット８３と第２切削ユニット８２及び撮像ユニット８３がＹ軸ガイドレール７に沿ってＹ軸方向（割り出し送り方向）にそれぞれ移動することができる。

以上のように、図１に示す切削装置１においては、チャックテーブル７０とこれに保持されたウェーハＷ（ワークセットＷＳ）がＸ軸方向（左右方向）に沿って移動可能であり、第１切削ユニット８１及び撮像ユニット８３と第２切削ユニット８２及び撮像ユニット８３がＹ軸方向（前後方向）とＺ軸方向（上下方向）に沿ってそれぞれ移動可能である。

（スピンナ洗浄機構）
スピンナ洗浄機構１１０は、切削加工が終了したウェーハＷを洗浄するためのものであって、図１に示すように、基台２上の開口部３よりも後方且つ右寄り部分に配設されている。このスピンナ洗浄機構１１０は、ワークセットＷＳ（ウェーハＷ）を吸引保持しながら回転するスピンナテーブル１１１と、該スピンナテーブル１１１上に吸引保持されたワークセットＷＳ（ウェーハＷ）に上方から洗浄液を噴射する不図示の噴射ノズルを備えている。

（第２搬送機構）
第２搬送機構１００は、第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２によって所定の切削加工が終了したウェーハＷを備えるワークセットＷＳを吸引保持してチャックテーブル７０からスピンナ洗浄機構１１０のスピンナテーブル１１１へと搬送するものであって、その基本構成は、前記第１搬送機構９０のそれと同じである。

すなわち、第２搬送機構１００は、不図示の昇降機構によってＺ軸方向（上下方向）に昇降するとともに、不図示の移動機構によってＸＹ平面上を水平移動することができる。そして、この第２搬送機構１００は、垂直なロッド１０１の下端に取り付けられた平面視Ｈ形の搬送パッド１０２を備えており、該搬送パッド１０２の４隅には吸盤１０３がそれぞれ取り付けられている。

（制御部）
制御部１２０は、制御プログラムにしたがって演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部などを備えている。この制御部１２０は、昇降機構２０、引き出し機構３０、間隔調整機構５０及び第１及び第２搬送機構９０，１００をそれぞれ制御するが、後述のように、外寸設定部１３０からリングフレームＦの外寸が設定されると、設定されたリングフレームＦの外寸に応じて間隔調整機構５０の一対のフレームガイド４１によって第１搬送機構９０の一対のプレート９３を接近移動または離間移動させ、各プレート９３に取り付けられた吸盤９５の間隔を自動調整する。

［切削装置の作用］
次に、以上のように構成された切削装置１の作用を図５～図７を参照しながら以下に説明する。

ウェーハＷに対する切削加工に際しては、まず、外寸設定部１３０からワークセットＷＳのリングフレームＦの外寸が設定される（図７のステップＳ１）。すると、制御部１２０は、設定されたリングフレームＦの外寸から該リングフレームＦが小サイズであるか否かを判定する（図７のステップＳ２）。この判定の結果、リングフレームＦが小サイズである場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、図５（ａ）に示すように、吸盤９５の間隔がｂ２に広げられた一対のプレート９３が一対のフレームガイド４１の内側に配置され、各プレート９３の外面が各フレームガイド４１の内面にそれぞれ当接する。そして、この状態から、制御部１２０は、間隔調整機構５０の電動モータ５３を起動して一対のフレームガイド４１を互いに接近する方向（図示矢印方向）に移動させる（ステップＳ３）。すると、一対のフレームガイド４１の内側に挟まれた一対のプレート９３も互いに接近する方向（図示矢印方向）に移動し、これらのプレート９３に取り付けられた吸盤９５の間隔が図３（ａ）に示す小サイズのリングフレームＦ（Ｆ１）を吸引保持するのに適した値ｂ１に設定される（図５（ｂ）参照）。

他方、リングフレームＦが大サイズである場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、図６（ａ）に示すように、吸盤９５の間隔がｂ１に狭められた一対のプレート９３が一対のフレームガイド４１の外側に配置され、各プレート９３の内面が各フレームガイド４１の外面にそれぞれ当接する。そして、この状態から、制御部１２０は、間隔調整機構５０の電動モータ５３を起動して一対のフレームガイド４１を互いに離間する方向（図示矢印方向）に移動させる（ステップＳ４）。すると、一対のフレームガイド４１の外側に配置された一対のプレート９３も互いに離間する方向（図示矢印方向）に移動し、これらのプレート９３に取り付けられた吸盤９５の間隔が図３（ｂ）に示す大サイズのリングフレームＦ（Ｆ２）を吸引保持するのに適した値ｂ２に設定される（図６（ｂ）参照）。

上述のように、吸盤９５の間隔が左右一対のフレームガイド４６によって最適な値ｂ１またはｂ２に設定されると、吸盤９５の間隔がリングフレームＦのサイズに応じた値ｂ１またはｂ２に設定され、吸盤９５の間隔の調整が終了する（ステップＳ５）。

上述のように、第１搬送機構９０の搬送パッド９２の吸盤９５の間隔が調整されると、制御部１２０は、第１搬送機構９０の不図示の昇降機構を駆動して搬送パッド９２を所定高さまで上昇させる。その後、制御部１２０は、カセット昇降機構２０を駆動してカセット１１を昇降させ、該カセット１１に収容されているワークセットＷＳを引き出し機構３０によって引き出し、引き出したワークセットＷＳを仮置き機構４０の一対のフレームガイド４１上に仮置きする。

その後、制御部１２０は、第１搬送機構９０の不図示の昇降機構を駆動して搬送パッド９２を下降させ、該搬送パッド９２の４つの吸盤９５をフレームガイド４１上に仮置きされたワークセットＷＳのリングフレームＦの上面に密着させ、その状態から、各吸盤９５を、吸引パイプ１２（図３参照）を経て不図示の吸引源に接続する。すると、各吸盤９５にそれぞれ発生する負圧によってワークセットＷＳが搬送パッド９２によって吸引保持される。

上述のように、搬送パッド９２によってワークセットＷＳが吸引保持されると、該搬送パッド９２がワークセットＷＳと共にフレームガイド４１から所定の高さだけ持ち上げられる。その後、間隔調整機構５０が駆動され、一対のフレームガイド４１が両者の間隔が広がる方向に僅か（具体的には、ワークセットＷＳが一対のフレームガイド４１の間を通過できる程度の大きさ）だけ広げられる。すなわち、図２に示す間隔調整機構５０の電動モータ５３が起動されてボールネジ５２が逆転すると、このボールネジ５２に螺合する一対のフレームガイド４１が互いに遠ざかる方向（図２の破線矢印方向）に移動するため、これらのフレームガイド４１の間隔が広げられる。

上述のように搬送パッド９２がワークセットＷＳと共に一対のフレームガイド４１から持ち上げられた状態から、一対のフレームガイド４１が広がる方向に移動すると、ワークセットＷＳを吸引保持した搬送パッド９２が下降する。すると、この搬送パッド９２に吸引保持されたワークセットＷＳが一対のフレームガイド４１の間を通過して下降し、その下方に待機するチャックテーブル７０へとワークセットＷＳが受け渡され、ワークセットＷＳのカセット１１からの引き出しから吸盤９５の間隔の自動調整を経てチャックテーブル７０へとワークセットＷＳが受け渡されるまでの一連の処理が終了する。

以上のように、本実施形態においては、切削加工すべきウェーハＷのサイズ（８インチと１２インチ）が変更され、これに伴ってリングフレームＦの外寸も変更になった場合には、仮置き機構４０の一対のフレームガイド４１によって搬送パッド９３の吸盤９５の間隔をリングフレームＦの外寸の変更に合わせて自動調整するようにしたため、リングフレームＦのサイズが変更されるたびに作業者が吸盤９５の位置を手作業で変更する必要がなく、作業者の負担が軽減されて作業能率が高められるという効果が得られる。

また、カセット１１から引き出されたワークセットＷＳをフレームガイド４１が挟持することで、リングフレームＦの外寸を認識し、リングフレームＦの外寸の外寸が設定される。そして、フレームガイド４１に引き出されたワークセットＷＳをカセット１１に収納する。その後、吸盤９５の位置調整を一対のフレームガイド４１によって行う。

なお、上記においては、リングフレームＦが、８インチ、１２インチというように大きさが異なる場合において吸盤９５の位置を調整しているが、例えば、１２インチのリングフレームＦであっても、外寸が異なる場合があり、そのリングフレームＦに対応するように吸盤９５の位置を一対のフレームガイド４１で調整する。

また、リングフレームＦの外寸設定は、カセットステージ１０に載置されたカセット１１によって設定されるように構成されていてもよい。例えば、リングフレームＦの外寸に対応してカセット１１の形が異なり、そのカセット１１がカセットステージ１０に載置された際に、どのカセット１１が載置されたか認識できるように、センサが配置され、そのセンサによってカセット１１を認識して、リングフレームＦの外寸が設定される。

ところで、以上においては説明を省略したが、カセット１１から引き出されて一対のフレームガイド４１上に仮置きされたワークセットＷＳは、フレームガイド４１の両者の間隔が狭まる方向への移動によってリングフレームＦが一対のフレームガイド４１によって狭持される。このリングフレームＦを一対のフレームガイド４１が挟んだときの該フレームガイド４１の間隔は、間隔認識部であるエンコーダ５５によって認識される。したがって、制御部１２０に外寸設定部を設け、エンコーダ５５が認識したフレームガイド４１の間隔によってリングフレームＦの外寸を設定するようにしてもよい。

以上説明した一連の過程を経てワークセットＷＳがチャックテーブル７０上に受け渡されると、該ワークセットＷＳがチャックテーブル７０上に吸引保持される。そして、ワークセットＷＳを保持したチャックテーブル７０は、不図示のＸ軸方向移動機構によって－Ｘ軸方向に向かって移動する。

他方、図１に示す第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２においては、各撮像ユニット８３によるウェーハＷの表面の撮像によって画像が得られると、その画像に基づくパターンマッチング処理によって切削すべき分割予定ラインＬ１が検出される。このようにウェーハＷの分割予定ラインＬ１が検出されると、第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２の各切削ブレード８１ａ（図１には、一方のみ図示）のＹ軸方向の位置が前後一対の各Ｙ軸方向移動機構４によってそれぞれ割り出され、これらの切削ブレード８１ａのＹ軸方向の位置が切削すべき分割予定ラインＬ１の位置に合わせられる。

そして、上記状態から第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２の各切削ブレード８１ａがそれぞれ高速で回転駆動されながら、前後一対の各Ｚ軸方向移動機構８５によって所定の切込量分だけそれぞれ下降するとともに、不図示のＸ軸方向移動機構によってチャックテーブル７０とこれに保持されたワークセットＷＳ（ウェーハＷ）がＸ軸方向に移動する。すると、ウェーハＷは、第１切削ユニット８１と第２切削ユニット８２の各切削ブレード８１ａによって分割予定ラインＬ１に沿って切削され、このような作業が一方向の全ての分割予定ラインＬ１に対して行われると、不図示の回転駆動機構によってチャックテーブル７０とこれに保持されたワークセットＷＳが９０°だけ回転され、ウェーハＷに対して、切断が終了した分割予定ラインＬ１と直交する他方向の分割予定ラインＬ２に沿う切断が同様になされる。そして、ウェーハＷの全ての分割予定ラインＬ１，Ｌ２に沿う切断が終了すると、個々のデバイスＤ（図２参照）が搭載された複数の半導体チップが得られる。

以上のようにしてウェーハＷに対する切削加工が終了すると、チャックテーブル７０に保持されたワークセットＷＳが第２搬送機構１００へと受け渡される。すなわち、第１搬送機構９０と同様に、第２搬送機構１００の搬送パッド１０２に設けられた４つの吸盤１０３によってワークセットＷＳが吸引保持された状態で、該ワークセットＷＳがスピンナ洗浄機構１１０へと搬送され、該スピンナ洗浄機構１１０のスピンナテーブル１１１へと受け渡される。そして、スピンナ洗浄機構１１０においては、ワークセットＷＳがスピンナテーブル１１１と共に所定の速度で回転し、このワークセットＷＳと共に回転するウェーハＷの上面（被切削面）が不図示の噴射ノズルから噴射される洗浄液によって洗浄され、該ウェーハＷに対する一連の切削加工が終了する。

なお、以上はウェーハを切削加工する切削装置に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、ウェーハ以外の任意のワークを切削加工する切削装置の他、切削装置以外の研削装置や研磨装置などの任意の加工装置に対しても同様に適用可能である。

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１：切削装置（加工装置）、２：基台、２ａ：ガイド孔、３：基台の開口部、
４：Ｙ軸方向移動機構スライダ、６：コラム、７：Ｙ軸ガイドレール、
８：Ｙ軸ボールネジ、９：Ｙ軸サーボモータ、１０：カセットステージ、
１１：カセット、１２：吸引パイプ、２０：昇降機構、２１：ガイドレール、
２２：ボールネジ、２３：電動モータ、３０：押し引き機構、３１：ボールネジ、
３２：ガイドレール、３３：引き出しアーム、３３ａ：引き出しアームの垂直部、
３３ｂ：引き出しアームの水平部、３４：電動モータ、３５：軸受、３６：把持部、
４０：仮置き機構、４１：フレームガイド、４１ａ：フレームガイドの垂直部、
４１ｂ：フレームガイドの水平部、４１ｂ１：水平部の仮置き面、
４１ｂ２：水平部の内側面、５０：間隔調整機構、５１：ガイドレール、
５２：ボールネジ、５２ａ，５２ｂ：雄ネジ、５３：電動モータ、５４：軸受、
５５：エンコーダ（間隔認識部）、７０：チャックテーブル、７１：クランプ、
８０：加工機構、８１：第１切削ユニット、８２：第２切削ユニット、
８３：撮像ユニット、８５：Ｚ軸方向移動機構、８６：ガイドレール、８７：昇降板、
８８：Ｚ軸ボールネジ、８９：Ｚ軸パルスモータ、９０：第１搬送機構、
９１：ロッド、９２：搬送パッド、９３：プレート、９３Ａ：支持部、
９３ａ：挿通孔、９３ｂ，９３ｃ：円孔、９４：レール、９５：吸盤、
９６：負荷付与部、９７：プランジャ、９７ａ：プランジャの先端小径部、
９８：コイルスプリング、９９：ナット、１００：第２搬送機構、１０１：ロッド、
１０２：搬送パッド、１０３：吸盤、１１０：スピンナ洗浄機構、
１１１：スピンナテーブル、１２０：制御部、１３０：外寸設定部、
ｂ１，ｂ２：吸盤の間隔、Ｄ：デバイス、
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２：リングフレーム、Ｆａ：リングフレームの切欠き部、
Ｌ１，Ｌ２：分割予定ライン、Ｔ：テープ、Ｗ：ウェーハ、ＷＳ：ワークセット

Claims (3)

1. テープを貼着することによってリングフレームとウェーハとを一体化したワークセットをチャックテーブルに保持させ、該チャックテーブルに保持されたウェーハを加工する加工装置であって、
   ワークセットを収容したカセットを載置するカセットステージと、
   ワークセットを把持して該カセットから引き出す引き出し機構と、
   該引き出し機構によって引き出されたワークセットを仮置きする仮置き機構と、
   該仮置き機構に仮置きされたワークセットのリングフレームの上面を吸引保持してワークセットを該チャックテーブルに搬送する搬送機構と、
   該チャックテーブルに保持されたワークセットのウェーハを加工する加工機構と、
   制御部と、
   を備え、
   該仮置き機構は、該引き出し機構のワークセットの引き出し方向に延在する一対のフレームガイドと、一対の該フレームガイドの間隔を調整する間隔調整機構と、を備え、
   該搬送機構は、リングフレームの上面を吸引する４つの吸盤を配置する搬送パッドと、該搬送パッドを昇降させる昇降機構と、を備え、
   該搬送パッドは、一対の該フレームガイドの間隔方向に離れて配置された一対のプレートと、該プレートの両端に各々配置された該吸盤と、該間隔方向に該プレートを移動可能とするレールと、を備え、
   該制御部は、
   該リングフレームの外寸を設定する外寸設定部を備え、
   該外寸設定部に設定された外寸をもとに、該搬送パッドを下降させて一対の該フレームガイドの間隔内に該吸盤および該プレートを入れ、該フレームガイドの間隔を狭める方向に移動させ、該フレームガイドで該吸盤および該プレートを該レールに沿って該リングフレームの外寸に対応する位置に接近移動させること、または、
   該外寸設定部に設定された外寸をもとに、該搬送パッドを下降させて一対の該フレームガイドの間隔外に該吸盤および該プレートを入れ、該フレームガイドの間隔を広げる方向に移動させ、該フレームガイドで該吸盤および該プレートを該レールに沿って該リングフレームの外寸に対応する位置に離間移動させること、を制御する、加工装置。
2. 該間隔調整機構は、一対の該フレームガイドの間隔を認識する間隔認識部を備え、
   該外寸設定部は、該フレームガイドが該リングフレームを挟んだときに該間隔認識部が認識した間隔によって該リングフレームの外寸を設定する、請求項１記載の加工装置。
3. 該搬送パッドは、該プレートの移動に負荷をかける負荷付与部を備える、請求項１または２記載の加工装置。

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