JP3791756B2

JP3791756B2 - 半導体バー整列装置

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Publication number: JP3791756B2
Application number: JP2000271803A
Authority: JP
Inventors: 禎亮上田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: JP2002083857A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の半導体バーを積み重ねた状態で保持するための成膜ホルダーに半導体バーを挿入する際に用いられる半導体バー整列装置に関するものであり、特に、半導体レーザの光出射面に保護膜を形成する工程において、半導体バーを成膜ホルダーに積み重ねる際に用いられる半導体バー整列装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体バー１０２は、一枚の半導体ウエハ１０１を一方向に所定の間隔で切断することにより複数形成される（図９参照）。そして、形成された複数の半導体バー１０２は、その切断面１０２ａ，１０２ｂが露出された状態で後述の成膜ホルダー１０３に積み重ねられ（図１０参照）、積み重ねられた半導体バー１０２の両切断面１０２ａ，１０２ｂに、蒸着等によって保護膜が成膜される。
【０００３】
成膜ホルダー１０３は、図１１に示すように、内部空間３０２を有し、底面規定部材３１３および端面規定部材３１１，３１２を備えている。内部空間３０２は、積み重ねた半導体バー１０２を包含できる形状および大きさに形成されており、半導体バー１０２を装着（挿入保持）するための空間である。底面規定部材３１３は、内部空間３０２の底面３０３を規定している。すなわち、底面規定部材３１３の上面が内部空間３０２の底面３０３を形成している。
【０００４】
また、端面規定部材３１１は、底面規定部材３１３から垂直に立ち上がる端面規定部３１４および側面規定部３１６，３１７から構成されており、端面規定部３１４は、内部空間３０２の端面３０４を規定し、側面規定部３１６，３１７は、内部空間３０２の側面３０６，３０７を規定している。同様に、端面規定部材３１２は、底面規定部材３１３から垂直に立ち上がる端面規定部３１５および側面規定部３２６，３２７から構成されており、端面規定部３１５は、内部空間３０２の端面３０５を規定し、側面規定部３２６，３２７は、内部空間３０２の側面３０６，３０７を規定している。すなわち、４個の側面規定部３１６，３１７，３２６，３２７の内壁は、いずれも内部空間３０２の側面３０６，３０７の一部を形成している。また、側面３０６，３０７間の距離Ｗ１は、半導体バー１０２の切断面１０２ａ，１０２ｂ間の距離Ｗの１．１倍から１．４倍程度に設定されている。
【０００５】
このような構成の成膜ホルダー１０３に、半導体バー１０２を整列する（成膜ホルダー１０３に積み重ねる）場合、従来は、図１２に示すように、作業者が、汚染防止のためにピンセット１０４を用いて半導体バー１０２を挟持しながら、手作業で成膜ホルダー１０３に半導体バー１０２を積み重ねていた。しかしながら、この場合には、ピンセット１０４によって半導体バー１０２を傷付けたり、折ってしまう場合があるといった問題があった。また、半導体バー１０２の寸法は、例えば、長さＬは１０ｍｍから５０ｍｍ程度、幅Ｗは０．２ｍｍから１．０ｍｍ程度、厚さｔは０．１ｍｍ程度と非常に細く、このような半導体バー１０２をピンセット１０４を用いて成膜ホルダー１０３に積み重ねる作業は非常に熟練を要するといった問題もあった。
【０００６】
このような問題を解決するために、半導体バー整列装置を用いて半導体バーを整列する方法が提案されている。
【０００７】
この半導体バー整列装置の一例を図１３に示す。
【０００８】
この半導体バー整列装置は、半導体バー１０２の位置決めを行うバー位置決め部２０１と、成膜用ホルダー部２０２と、半導体バー１０２をバー位置決め部２０１から成膜用ホルダー部２０２に搬送するバー搬送機構部２０３とから構成されている。
【０００９】
バー位置決め部２０１は、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、Ｌ字形の位置決め爪２０１ａを図中に矢印で示した長さ方向Ｘ１と幅方向Ｙ１との２方向にバー載置台２０１ｂ上でスライド移動させることによって、バー載置台２０１ｂ上に置かれた半導体バー１０２を、長さ方向Ｘ１と幅方向Ｙ１との２方向で位置決め爪２０１ａに押しつけることにより、半導体バー１０２の位置決めを行う。
【００１０】
また、バー搬送機構部２０３は、図１５に示すように、バー載置台２０１ｂ上で位置決めされた半導体バー１０２を真空吸着するコレット２０３ａと、コレット２０３ａが下面に固定された搬送ベース２０３ｂと、この搬送ベース２０３ｂを図中に両方向矢印で示した長さ方向Ｘ２にスライドさせてバー位置決め部２０１上と成膜用ホルダー部２０２上とを往復移動するコレット左右移動機構部（図示せず）と、バー位置決め部２０１から半導体バー１０２を取り上げたり、成膜用ホルダー部２０２に半導体バー１０２を下降挿入する際に、搬送ベース２０３ｂを図中に矢印で示した上下方向Ｚ１，Ｚ２に移動するコレット上下移動機構部（図示せず）とから構成されている。
【００１１】
また、成膜用ホルダー部２０２は、図１６に示すように、成膜ホルダー１０３と、この成膜ホルダー１０３が上面に固定されたホルダー固定台２０２ａと、このホルダー固定台２０２ａを図中に矢印で示した長さ方向Ｘ１や幅方向Ｙ１に移動するホルダー移動機構部（図示せず）と、ホルダー固定台２０２ａを図中に矢印で示した方向θに回転させるホルダー回転機構（図示せず）とから構成されている。
【００１２】
以上のように構成された従来の半導体バー整列装置を用いて、半導体バー１０２を成膜ホルダー１０３に整列するには、まず、バー位置決め部２０１にて半導体バー１０２の位置決めを行い、バー搬送機構部２０３に取り付けられた真空吸着用のコレット２０３ａにて半導体バー１０２を真空吸着し、吸着した半導体バー１０２を成膜ホルダー１０３上に搬送し、成膜ホルダー１０３に入るようにコレット２０３ａを下降させて半導体バー１０２を成膜ホルダー１０３内に挿入した後、コレット２０３ａの真空を解除して、半導体バー１０２を成膜ホルダー１０３内に装着（挿入保持）する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半導体バー整列装置を用いて成膜ホルダー１０３内に半導体バー１０２を整列させた場合には、前述したように半導体バー１０２の幅Ｗ（図１２参照）が０．２ｍｍから１．０ｍｍ程度と非常に細く、また、半導体バー１０２を積み重ねて整列させる成膜ホルダー１０３の挿入幅Ｗ１（図１１参照）も半導体バー１０２の幅の１．１倍から１．４倍程度の大きさであり非常に狭い幅となっている。そのため、半導体バー１０２を安定して挿入するには半導体バー１０２に対して成膜ホルダー１０３を正確に位置調整する必要があるといった問題があった。
【００１４】
例えば、半導体バー１０２の幅Ｗを０．２ｍｍとし、成膜ホルダー１０３の挿入幅Ｗ１を半導体バー１０２の幅Ｗの１．３倍とした場合には、挿入幅Ｗ１は０．２６ｍｍとなり、挿入余裕幅（成膜ホルダー１０３の挿入幅Ｗ１から半導体バー１０２の幅Ｗを引いた値）は０．０６ｍｍと大変狭く、成膜ホルダー１０３の位置調整には非常に高い精度が要求されるといった問題があった。なお、挿入幅Ｗ１を広くすると挿入余裕幅Ｗ０（Ｗ１−Ｗ）が半導体バー１０２の厚さｔ（図１２参照）以上になり、図１７に示すように、積み重ねられている半導体バー１０２の側面と成膜ホルダー１０３との隙間に半導体バー１０２が入り込むことがある。そのため、挿入幅Ｗ１はあまり広くできない。
【００１５】
また、従来の半導体バー整列装置には、半導体バー１０２と成膜ホルダー１０３との位置関係を確認する方法が無く、何本かの半導体バー１０２を実際に挿入し、そのときに成膜ホルダー１０３に半導体バー１０２が引っかからないか否か確認しながら、成膜ホルダー１０３の位置を微調整していた。そのため、何本かの半導体バー１０２は、位置を微調整している間に成膜ホルダー１０３に衝突して折れたり、飛散して紛失したりしていた。また、このような成膜ホルダー１０３の位置調整を避けるために、成膜ホルダー１０３個々の寸法精度を同じにした場合には、成膜ホルダー１０３個々の加工精度が要求されることになり、結果として非常に高価な成膜ホルダー１０３となるといった問題があった。
【００１６】
また、位置調整不備の状態で万一挿入できた場合でも、成膜ホルダー１０３内の側面規定部３１６，３１７，３２６，３２７に半導体バー１０２が接触して、成膜ホルダー１０３内で半導体バー１０２が転倒してしまい、半導体バー１０２を積み重ねることができなくなるといった問題もあった。
【００１７】
一方、挿入する半導体バー１０２の位置が半導体バー１０２ごとにずれている場合には、同様に、安定した半導体バー１０２の挿入が不可能になる。そこで、従来の半導体バー整列装置では位置決め爪２０１ａにて再現よく半導体バー１０２の位置を規定している。しかしながら、万一、位置ずれが生じていても、挿入前の半導体バー１０２の位置を確認する方法が無いため、位置決め不良の半導体バー１０２も成膜ホルダー１０３に挿入されてしまう。そのため、位置ずれしていた半導体バー１０２は折れたり飛散してしまったりして、半導体バー１０２を損失していたといった問題もあった。
【００１８】
本発明はこのような問題を解決すべく創案されたもので、成膜ホルダーに半導体バーを安定して挿入できる半導体バー整列装置を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体バー整列装置は、半導体ウエハを切断することにより形成された半導体バーの位置決めを行うバー位置決め手段と、切断面が露出された状態で積み重ねられた半導体バーを保持する成膜用ホルダー手段と、半導体バーをバー位置決め手段から成膜用ホルダー手段へ搬送するバー搬送機構手段と、前記各手段の制御を行う制御手段とからなる半導体バー整列装置であって、前記成膜用ホルダー手段の上方に、成膜用ホルダー手段を撮影する撮像手段が設けられ、前記制御手段は、前記成膜ホルダーを固定している土台部分にＸ方向、Ｙ方向およびθ方向の微調整機構部が具備されており、前記撮像手段にて撮影された画像に基づいて前記微調整機構部により前記成膜用ホルダー手段の位置調整を行うものである。
【００２０】
また、前記撮像手段は、成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部の両端部を撮影可能に設けられている。また、前記バー搬送機構手段が、半導体バーを成膜用ホルダー手段の直上で停止させる機能を有している。また、前記撮像手段は、成膜用ホルダー手段の直上で停止させられた半導体バーと、成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部との位置関係を撮影可能に設けられている。また、前記制御手段は、前記撮像手段によって撮影された半導体バーと半導体バー挿入部との位置関係に基づき、半導体バーと半導体バー挿入部との位置調整を行うものである。
【００２１】
また、前記成膜用ホルダー手段に挿入される前の半導体バーを撮影する第２の撮像手段が設けられている。また、前記制御手段は、この第２の撮像手段によって撮影された画像に基づき、半導体バーの両端部の幅および半導体バーの長さの確認を行う。また、前記制御手段は、前記半導体バーの両端部の幅および半導体バーの長さが成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部に合わない場合には、半導体バーを成膜用ホルダー手段に挿入する前に除去するようになっている。
【００２２】
すなわち、本発明の半導体バー整列装置は、挿入する半導体バーと成膜ホルダーとの位置関係を容易に確認でき、かつ、成膜ホルダーの位置を簡易に調整できる機構を有している。
【００２３】
つまり、成膜ホルダーの挿入部が容易に見える位置、即ち成膜ホルダー上方に撮像手段としての第１のＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）カメラを備えている。さらに、この第１のＣＣＤカメラは、成膜ホルダーの半導体バー挿入部の両端部を撮影する（確認する）ために、成膜ホルダー上方において横移動できる機構を有している。
【００２４】
また、挿入する半導体バーと成膜ホルダーとの位置関係を確認するためには、搬送した半導体バーを成膜ホルダー上方に移動した状態で、成膜ホルダー上方に取り付けた第１のＣＣＤカメラによって半導体バーと成膜ホルダーの半導体バー挿入部との位置関係を確認する必要がある。しかし、この状態では半導体バーが成膜ホルダーの上方にあるため、第１のＣＣＤカメラで撮影した場合、半導体バー挿入部と半導体バーとの間に間隔があり、第１のＣＣＤカメラで撮影した画像をモニターで見たとき、いずれかのピントが合わず、正確な位置関係を確認することができない。そのため、半導体バーを搬送するためのバー搬送機構部は、半導体バーが成膜ホルダー上方に搬送された後、さらに成膜ホルダー直上まで降下されたときに半導体バーの搬送を一時停止させる機能を有している。
【００２５】
さらに、半導体バーを成膜ホルダーに挿入するときには、成膜ホルダーの位置と半導体バーの位置とを一致させる必要があり、一致させるには、Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向への位置調整が必要となる。この調整を行うには、半導体バーの位置調整をして半導体バーの位置を成膜ホルダーの位置に合わせる方法と、成膜ホルダーの位置調整をして成膜ホルダーの位置を半導体バーの位置に合わせる方法とがある。これらの方法のうち、前者である、半導体バーの位置調整をして半導体バーの位置を成膜ホルダーの位置に合わす場合、半導体バーの搬送機構手段（搬送機構部）に位置調整機構部を付加することになり、搬送系が複雑になるため実用的ではない。従って、位置合わせは、成膜ホルダー側にて調整を行うことが好ましい。具体的には、成膜ホルダーを固定している土台部分にＸ方向、Ｙ方向およびθ方向の微調整機構部が具備されている。
【００２６】
また、搬送されてくる半導体バーの位置は、従来の半導体バー整列装置と同様に、位置決め爪によって半導体バーの位置を規定しているので半導体バーごとの位置は変化することが無いため、成膜ホルダーの位置調整は最初の１本目のみ行えばよい。
【００２７】
しかしながら、位置決めされた半導体バーは、真空吸着コレットにて吸着して搬送するため、バー位置決め部から吸着コレットヘ受け渡しするときに位置ずれが発生する場合がある。また、位置ずれが無くても、供給される半導体バーの長さＬや幅Ｗ等といった寸法が規定値以外の値になっている場合もある。従って、半導体バーを成膜ホルダーに安定挿入するためには、挿入する半導体バーの寸法や位置を確認できることも重要な条件になる。
【００２８】
ここで、半導体バーの寸法のうち長さＬの規定値は、成膜ホルダー１０３の半導体バー挿入部の長さをＬ０とし、成膜ホルダー１０３の側面規定部３１６，３１７，３２６，３２７の長さをＬ１とした場合（図１１参照）、成膜ホルダー１０３の内部空間３０２に半導体バー１０２が安定して入り、かつ、抜け落ちないためには、半導体バーの長さＬが、Ｌ０−Ｌ１／２程度であることが好ましい。また、半導体バーの幅Ｗの規定値は、成膜ホルダー１０３の半導体バー挿入部の幅Ｗ１より狭くかつ、挿入隙間Ｗ０（＝Ｗ−Ｗ１）が、半導体バーの厚さｔより狭い値であることが好ましい（図１１参照）。
【００２９】
さらに、挿入前の半導体バーの状態を確認するために、吸着コレットで半導体バーを受け取り、その後、成膜ホルダーに挿入するまでの位置に、第２のＣＣＤカメラを設け、この第２のＣＣＤカメラで半導体バーの状態を確認することがさらに好ましい。この第２のＣＣＤカメラは、半導体バーの幅および長さの確認にも使用される。なお、半導体バーの幅確認部位は、成膜ホルダーに挿入する半導体バーの両端部のみでよい。また、半導体バーの両端部の幅を確認するには、半導体バー自体の搬送機構部によって半導体バーを移動させながら実施してもよく、半導体バーを固定した状態で第２のＣＣＤカメラを移動させながら実施してもよい。
【００３０】
さらに、第２のＣＣＤカメラを用いて確認した半導体バーの寸法が規定寸法外の値であった場合には、半導体バーは成膜ホルダーに挿入されないものとする。そのために、半導体バーの寸法により成膜ホルダーへの挿入を行うか否かの判断が行われる。そして、挿入しない場合は、半導体バーをバー位置決め部に戻すか、または、成膜ホルダー設置位置以外の別の位置で半導体バーを取り除くものとする。その結果、成膜ホルダーに挿入される半導体バーは、挿入可能な規定寸法の半導体バーのみとなり、安定して半導体バーを挿入、積み重ねできる。
【００３１】
以上のように、挿入する半導体バーと挿入される成膜ホルダーとの位置関係を容易に確認でき、この確認結果に基づき位置を調整でき、さらに、挿入する半導体バーの長さおよび幅を確認して挿入可能か否か判断して、規定値外の寸法の半導体バーは挿入しないことで、挿入ミスによる半導体バーの損失および成膜ホルダー内での半導体バーの転倒等が無くなり、半導体バー整列装置の安定稼動が可能となる。また、損失する半導体バーも無くなり、歩留まりを向上することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の半導体バー整列装置の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
図１は、本発明の半導体バー整列装置の一実施形態を示す説明図である。また、図２は、図１に示す半導体バー整列装置を構成するバー位置決め部の一例を示す説明図であり、同図（ａ）は、半導体バー位置決め前のバー位置決め部を示しており、同図（ｂ）は、半導体バー位置決め後のバー位置決め部を示している。また、図３は、図１に示す半導体バー整列装置を構成するバー搬送機構部の一例を示す説明図である。また、図４は、図１に示す半導体バー整列装置を構成する第２のＣＣＤカメラによって半導体バーの端部を撮影したときに得られた画像の一例を示す説明図であり、同図（ａ）は半導体バーの左側端部を撮影したときに得られた画像を示しており、同図（ｂ）は半導体バーの右側端部を撮影したときに得られた画像を示している。
【００３４】
半導体バー整列装置は、半導体バー１０の位置決めを行うバー位置決め部１と、切断面が露出された状態で積み重ねられた半導体バー１０を保持する成膜用ホルダー部２と、半導体バー１０をバー位置決め部１から成膜用ホルダー部２へ搬送するバー搬送機構部３と、規定外寸法の半導体バーを収納するポケット部４と、成膜用ホルダー部２の位置を確認するために、成膜用ホルダー部２上方に設置され成膜用ホルダー部２を撮影する第１のＣＣＤカメラ５と、成膜用ホルダー部２に挿入される直前の半導体バー１０の位置および寸法を確認する第２のＣＣＤカメラ６と、第１のＣＣＤカメラ５によって確認された成膜用ホルダー部２の位置と第２のＣＣＤカメラ６によって確認された半導体バー１０の位置とに従って、成膜用ホルダー部２の位置を調整するホルダー位置調整機構部（図示せず）と、これら各部の制御を行う制御演算処理部（図示せず）とから構成されるものである。なお、この制御演算処理部は、請求項に記載の制御手段に対応している。
【００３５】
バー位置決め部１は、従来の半導体バー整列装置のバー位置決め部と同様のものであり、Ｌ字形の位置決め爪１ａを図中に矢印で示した長さ方向Ｘ１と幅方向Ｙ１との２方向にバー載置台１ｂ上でスライド移動させることによって、バー載置台１ｂ上に置かれた半導体バー１０を、長さ方向Ｘ１と幅方向Ｙ１との２方向で位置決め爪１ａに押しつけることにより、半導体バー１０の位置決めを行っている。
【００３６】
また、成膜用ホルダー部２は、従来の半導体バー整列装置の成膜用ホルダー部と同様のものであり、成膜ホルダー２ａと、この成膜ホルダー２ａが上面に固定されたホルダー固定台２ｂと、このホルダー固定台２ｂを図中に矢印で示した長さ方向Ｘ１や幅方向Ｙ１に移動するホルダー移動機構部（図示せず）と、ホルダー固定台２ｂを図中に矢印で示した方向θに回転させるホルダー回転機構部（図示せず）とから構成されている。
【００３７】
また、バー搬送機構部３も、従来の半導体バー整列装置のバー搬送機構と同様のものであり、バー載置台１ｂ上で位置決めされた半導体バー１０を真空吸着するコレット３ａと、コレット３ａが下面に固定された搬送ベース３ｂと、この搬送ベース３ｂを図中に両方向矢印で示した長さ方向Ｘ２にスライドさせてバー位置決め部１上と成膜用ホルダー部２上とを往復移動するコレット左右移動機構部（図示せず）と、バー位置決め部１から半導体バー１０を取り上げたり、成膜用ホルダー部２に半導体バー１０を下降挿入する際に、搬送ベース３ｂを図中に矢印で示した上下方向Ｚ１，Ｚ２に移動するコレット上下移動機構部（図示せず）とから構成されている。
【００３８】
本発明の半導体バー整列装置においては、バー搬送機構部３で半導体バー１０を搬送する途中で、バー位置決め部１と成膜用ホルダー部２との間に設置された第２のＣＣＤカメラ６によって、コレット３ａに対する半導体バー１０の位置に変化がないか、半導体バー１０の寸法が規定値であるか等を確認している。なお、半導体バー１０の寸法のうち長さＬの規定値は、図１１を参照しつつ述べたように、成膜ホルダー２ａの半導体バー挿入部の長さをＬ０とし、成膜ホルダー２ａの全ての側面規定部の長さをＬ１とした場合、成膜ホルダー２ａの内部空間に半導体バー１０が安定して入り、かつ、抜け落ちないためには、半導体バー１０の長さＬが、Ｌ０−Ｌ１／２程度であることが好ましい。また、半導体バー１０の幅Ｗの規定値は、図１１を参照しつつ述べたように、成膜ホルダー１０の半導体バー挿入部の幅Ｗ１より狭くかつ、挿入隙間Ｗ０（＝Ｗ−Ｗ１）が、半導体バー１０の厚さｔより狭い値であることが好ましい。
【００３９】
また、半導体バー１０の位置確認は、半導体バー１０の左右両端部にて行われる。具体的には、まず、第２のＣＣＤカメラ６にて半導体バー１０の左側端部が撮影できる位置まで半導体バー１０が搬送された時点で、バー送機構部３による半導体バー１０の搬送を停止させる。このときに、第２のＣＣＤカメラ６にて撮影した画像を図４（ａ）に示す。そして、停止状態において、半導体バー１０の左側端部の位置Ｐ１および幅ＷＬの確認が行われる。続いて、バー送機構部３による半導体バー１０の搬送を開始し、第２のＣＣＤカメラ６にて半導体バー１０の右側端部が撮影できる位置まで半導体バー１０が搬送された時点で、バー送機構部３による半導体バー１０の搬送を停止させる。このときに、第２のＣＣＤカメラ６にて撮影した画像を図４（ｂ）に示す。そして、停止状態において、半導体バー１０の右側端部の位置Ｐ２および幅ＷＲの確認が行われる。なお、半導体バー１０の左側端部の位置Ｐ１および幅ＷＬや半導体バー１０の右側端部の位置Ｐ２および幅ＷＲの確認方法の一例としては、画像処理があり、半導体バー１０の写っている画面上の位置を画像処理にて測定し、その測定値から画像倍率を考慮して半導体バー１０の幅ＷＬ，ＷＲを確認する方法がある。
【００４０】
また、半導体バー１０の左右両端部の位置や幅の確認を行うとき、同時に、半導体バー１０の左側端部の位置Ｐ１、右側端部の位置Ｐ２およびバー搬送機構部３の移動量に基づき、半導体バー１０の全長の確認が行われる。
【００４１】
以上の手順によって、半導体バー１０の位置および寸法の確認が行われ、その結果、制御演算処理部において異常がないと判断された場合には、バー搬送機構部３にて半導体バー１０が成膜用ホルダー部２に搬送される。一方、制御演算処理部において異常があると判断された場合には、半導体バー１０を、バー位置決め部１のバー載置台１ｂに戻すか、または成膜用ホルダー部２以外の場所に搬送し取り除く。本実施例では、成膜用ホルダー部２の手前に設置してあるポケット部４上でコレット３ａの真空を解除して半導体バー１０をポケット部４へ吹き飛ばして取り除いている。
【００４２】
以上の手順によって、成膜用ホルダー部２に搬送されてくる半導体バー１０は、成膜用ホルダー部２の半導体バー挿入部に挿入可能な半導体バー１０のみが同一の位置に搬送されてくる。この搬送されてきた半導体バー１０の位置と、成膜ホルダー２ａの半導体バー挿入部（挿入空間）とを一致させることで、半導体バー１０を安定して挿入し、積み重ねることができる。
【００４３】
次に、半導体バー１０の位置と挿入空間とを一致させる手順について説明する。
【００４４】
図５は、図１に示す半導体バー整列装置において半導体バー１０の位置と成膜ホルダー２ａの半導体バー挿入部とを一致させる過程の一例を示す説明図である。また、図６は、図１に示す半導体バー整列装置を構成する第１のＣＣＤカメラ５によって成膜ホルダー２直上まで搬送した半導体バー１０を撮影したときに得られた画像の一例を示す説明図である。また、図７および図８は、図１に示す半導体バー整列装置において半導体バー１０を成膜ホルダー２ａに挿入し積み重ねる過程の一例を示す説明図である。
【００４５】
まず、バー搬送機構部３にて、半導体バー１０を成膜ホルダー２ａ上方まで搬送した後、さらに成膜ホルダー２ａ直上まで降下させる。この状態で、成膜ホルダー２ａ上方に設置してある第１のＣＣＤカメラ５にて、半導体バー１０の位置と成膜ホルダー２ａの半導体バー挿入部の位置とを確認する。この確認は、第１のＣＣＤカメラ５を成膜ホルダー２ａ上方で横移動（図中、両方向矢印Ｘ３で示した方向に移動）させて、成膜ホルダー２ａの左右両端部を撮影することによって行われる。このとき、半導体バー１０を成膜ホルダー２ａ直上まで下降させているので、半導体バー１０と成膜ホルダー２ａとのピントずれがほとんどなく、位置ずれが明確に確認できる。
【００４６】
図６（ａ）および（ｂ）は、位置ずれが生じているときに第１のＣＣＤカメラ５で撮影した画像を示しており、同図（ａ）は成膜ホルダー２ａの左側端部を撮影したもの、同図（ｂ）は成膜ホルダー２ａの右側端部を撮影したものである。このような位置ずれが生じていることが確認されたときには、ホルダー固定台２ｂを長さ方向Ｘ１や幅方向Ｙ１に移動するホルダー移動機構部や、ホルダー固定台２ｂを方向θに回転させるホルダー回転機構部にてホルダー固定台２ｂの位置を調整し、半導体バー１０の位置と成膜ホルダー２ａの半導体バー挿入部の位置とを一致させる方法がある。
【００４７】
なお、第１のＣＣＤカメラ５で撮影した画像に基づき位置ずれを確認する方法の一例としては、ホルダー左右の画像を交互に見ながら手動にてホルダー固定台の位置をＸ、Ｙおよびθ方向に調整し、半導体バー１０と半導体バー挿入部を一致させる。
【００４８】
図６（ｃ）および（ｄ）は、ホルダー固定台２ｂの位置を調整した後に、第１のＣＣＤカメラ５で撮影した画像を示しており、同図（ｃ）は成膜ホルダー２ａの左側端部を撮影したもの、同図（ｄ）は成膜ホルダー２ａの右側端部を撮影したものである。
【００４９】
以上の手順によって、半導体バー１０の位置と成膜ホルダー２ａの半導体バー挿入部の位置とが一致したので、半導体バー１０を保持しているコレット３ａを下降させることにより、半導体バー１０を、成膜ホルダー２ａの側面規定部に接触させることなく成膜ホルダー２ａ内に安定に挿入できる。
【００５０】
この成膜ホルダー２ａ内への半導体バー１０の挿入は、従来から行われている手順と同様の手順で行われている。具体的には、図７（ａ）に示すように、成膜ホルダー２ａの半導体バー挿入部内に上下動可能なバー受け板２ｃを設け、そのバー受け板２ｃ上面にコレット３ａの吸着から解放された半導体バー１０を搭載する。このとき、半導体バー１０を複数積み重ねていっても一番上の半導体バー１０の上表面の位置が一定の高さになるように、半導体バー１０が積み重ねられるに従って、バー受け板２ｃを支えているフォーク（図示せず）を徐々に下降させる。このフォークは上下方向（図８中に両方向矢印Ｚ３にて示した方向）に移動可能なものであり、フォークの下降量は、予め分かっている値である半導体バー１０の厚さｔに等しくするか、または、図８に示すように、光センサー２ｄを用いて決定すればよい。
【００５１】
この光センサー２ｄを用いた場合には、成膜ホルダー２ａを介して光センサー２ｄと対向するように置かれた光源からの光（図中、矢印Ａで示した）が、半導体バー１０の挿入によって遮られたときに、光源から光センサー２ｄへの光が遮られないところまで徐々にフォークを下降させることによって、積み重ねられた半導体バー１０の上表面の位置を一定にできる。
【００５２】
そして、バー搬送機構部３によって挿入される半導体バー１０の下降位置を、一定の高さになった半導体バー１０の上表面に合わすことで、半導体バー１０ごとにバー搬送機構部３の降下位置の調整などを行うことなく、同じ動作を繰り返すことにより、連続的に半導体バー１０を積み重ねることができる。
【００５３】
このような手順を繰り返すことにより、複数の半導体バー１０を成膜ホルダー２ａに順次積み重ねていくことができる。但し、成膜ホルダー２ａの位置調整は、一本目の半導体バー１０を挿入するときのみ行われ、それ以降は特に必要とされない。
【００５４】
なお、積み重ねを連続的に行うためには、バー位置決め部１への半導体バー１０の供給は、作業者によるピンセットワークで供給してもよく、または、予め複数本の半導体バーがセットされた供給用トレーから、前述のバー搬送機構部３とは別のバー搬送機構部にて連続して供給してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の半導体バー整列装置は、半導体ウエハを切断することにより形成された半導体バーの位置決めを行うバー位置決め手段と、切断面が露出された状態で積み重ねられた半導体バーを保持する成膜用ホルダー手段と、半導体バーをバー位置決め手段から成膜用ホルダー手段へ搬送するバー搬送機構部と、各部の制御を行う制御手段とからなる半導体バー整列装置であって、成膜用ホルダー手段の上方に、成膜用ホルダー手段を撮影する撮像手段が設けられており、制御手段は、撮像手段にて撮影された画像に基づいて成膜用ホルダー手段の位置調整を行うことを特徴とする。これにより、成膜ホルダーに半導体バーを安定して挿入することができる。
【００５６】
また、撮像手段は、成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部の両端部を撮影可能に設けられており、これにより、半導体バーを半導体バー挿入部に挿入する際に、半導体バーが半導体バー挿入部の角にあたって破損することを防止することができる。
【００５７】
また、バー搬送機構部が、半導体バーを成膜用ホルダー手段の直上で停止させる機能を有しており、これにより、半導体バーを半導体バー挿入部に挿入する際に、半導体バーが半導体バー挿入部の角にあたって破損することを防止することができる。
【００５８】
また、撮像手段は、成膜用ホルダー手段の直上で停止させられた半導体バーと、成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部との位置関係を撮影可能に設けられており、これにより、半導体バーを半導体バー挿入部に挿入する際に、半導体バーが半導体バー挿入部の角にあたって破損することを防止することができる。
【００５９】
また、制御手段は、撮像手段によって撮影された半導体バーと半導体バー挿入部との位置関係に基づき、半導体バーと半導体バー挿入部との位置調整を行うように設けられており、これにより、半導体バーを半導体バー挿入部に挿入する際に、半導体バーが半導体バー挿入部の角にあたって破損することを防止することができる。
【００６０】
また、成膜用ホルダー手段に挿入される前の半導体バーを撮影する第２の撮像手段が設けられており、これにより、挿入不可能な半導体バーを除去できる。
【００６１】
また、制御手段は、第２の撮像手段によって撮影された画像に基づき、半導体バーの両端部の幅および半導体バーの長さの確認を行うとともに、半導体バーの両端部の幅および半導体バーの長さが成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部に合わない場合には、半導体バーを成膜用ホルダー手段に挿入する前に除去するように設けられており、これにより、規定外の寸法になっている半導体バーを成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部に挿入する前に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体バー整列装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１に示す半導体バー整列装置を構成するバー位置決め部の一例を示す説明図である。
【図３】図１に示す半導体バー整列装置を構成するバー搬送機構部の一例を示す説明図である。
【図４】図１に示す半導体バー整列装置を構成する第２のＣＣＤカメラによって半導体バーの端部を撮影したときに得られた画像の一例を示す説明図である。
【図５】図１に示す半導体バー整列装置において半導体バーの位置と成膜ホルダーの半導体バー挿入部とを一致させる過程の一例を示す説明図である。
【図６】図１に示す半導体バー整列装置を構成する第１のＣＣＤカメラによって半導体バーを撮影したときに得られた画像の一例を示す説明図である。
【図７】図１に示す半導体バー整列装置において半導体バーを成膜ホルダーに挿入し積み重ねる過程の一例を示す説明図である。
【図８】図１に示す半導体バー整列装置において半導体バーを成膜ホルダーに挿入し積み重ねる過程の一例を示す説明図である。
【図９】半導体バーを半導体ウエハから形成する過程の一例を示す説明図である。
【図１０】成膜ホルダーに積み重ねられた半導体バーの一例を示す説明図である。
【図１１】成膜ホルダーの一例を示す説明図である。
【図１２】半導体バーをピンセットを用いて成膜ホルダーに積み重ねる過程の一例を示す説明図である。
【図１３】従来の半導体バー整列装置の一例を示す説明図である。
【図１４】バー位置決め部の一例を示す説明図である。
【図１５】バー搬送機構部の一例を示す説明図である。
【図１６】成膜用ホルダー部の一例を示す説明図である。
【図１７】半導体バーが、積み重ねられている半導体バーの側面と成膜ホルダーとの隙間に入り込んだ状態の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１バー位置決め部
２成膜用ホルダー部
３バー搬送機構部
４ポケット部
５第１のＣＣＤカメラ
６第２のＣＣＤカメラ
１０半導体バー

Claims

半導体ウエハを切断することにより形成された半導体バーの位置決めを行うバー位置決め手段と、切断面が露出された状態で積み重ねられた半導体バーを保持する成膜用ホルダー手段と、半導体バーをバー位置決め手段から成膜用ホルダー手段へ搬送するバー搬送機構手段と、前記各手段の制御を行う制御手段とからなる半導体バー整列装置であって、
前記成膜用ホルダー手段の上方に、成膜用ホルダー手段を撮影する撮像手段が設けられ、前記制御手段は、前記成膜ホルダーを固定している土台部分にＸ方向、Ｙ方向およびθ方向の微調整機構部が具備されており、前記撮像手段にて撮影された画像に基づいて前記微調整機構部により前記成膜用ホルダー手段の位置調整を行うことを特徴とする半導体バー整列装置。
前記撮像手段は、成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部の両端部を撮影可能に設けられている請求項１記載の半導体バー整列装置。
前記バー搬送機構手段が、半導体バーを成膜用ホルダー手段の直上で停止させる機能を有している請求項１記載の半導体バー整列装置。
前記撮像手段は、成膜用ホルダー手段の直上で停止させられた半導体バーと、成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部との位置関係を撮影可能に設けられている請求項１記載の半導体バー整列装置。
前記制御手段は、前記撮像手段によって撮影された半導体バーと半導体バー挿入部との位置関係に基づき、半導体バーと半導体バー挿入部との位置調整を行う請求項４記載の半導体バー整列装置。
前記成膜用ホルダー手段に挿入される前の半導体バーを撮影する第２の撮像手段が設けられている請求項１記載の半導体バー整列装置。
前記制御手段は、前記第２の撮像手段によって撮影された画像に基づき、半導体バーの両端部の幅および半導体バーの長さの確認を行う請求項６記載の半導体バー整列装置。
前記制御手段は、前記半導体バーの両端部の幅および半導体バーの長さが成膜用ホルダー手段の半導体バー挿入部に合わない場合には、半導体バーを成膜用ホルダー手段に挿入する前に除去する請求項７記載の半導体バー整列装置。