JP3927018B2 - Cutting equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カセットに収容された半導体ウエーハを搬出して切削するための切削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状の板状物である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にIC、LSI等の回路を形成し、該回路が形成された各領域をストリートと呼ばれる切断ラインに沿ってダイシング装置によって分割することにより個々の半導体チップを製造している。このような半導体ウエーハの分割は、一般にダイシング装置としての切削装置によって行われる。切削装置は半導体ウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置機構と、該カセット載置機構に載置されたカセットから搬送された半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削する切削機構とを具備している。
【0003】
なお、上記半導体ウエーハは、個々のチップに分割された際にバラバラにならないように、環状のフレームに装着された保護テープの表面に貼着された状態でカセットに収納される。また、切削装置によって個々のチップに完全に分割しないで上記切断ラインに沿って所定の深さの切削溝を形成し、その後半導体ウエーハの裏面を上記削溝が表出するまで研削することにより個々のチップに分割する、所謂先ダイシングと称する分割方法においては、切削装置のカセットに収容される半導体ウエーハは保護テープを介してフレームに支持する必要はなく半導体ウエーハ単体でもよい。カセットに収納された半導体ウエーハは切削装置が配置されたクリーンルームに搬送されるが、搬送中にその表面にコンタミが付着しないように、カセットの搬出入開口にカセット蓋を装着した蓋付きカセットが用いられるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
而して、蓋付きカセットを用いた場合には、切削装置が配置されたクリーンルームに搬送された後に、オペレータが半導体ウエーハを収容したカセットのカセット蓋を取り外して切削装置のカセット載置機構に載置している。また、カセットに収容された半導体ウエーハの切削加工が終了して、この加工済の半導体ウエーハがカセットに戻されたならば、オペレータはカセットにカセット蓋を装着して次工程に搬送する。このため、オペレータがカセット蓋の着脱作業を行わなければならないとともに、取り外した蓋を管理しなければならず、その取扱いが面倒である。
【0005】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、カセット載置機構に半導体ウエーハを収容したカセットを載置することにより、カセットに装着されるカセット蓋の着脱を行うことができる切削装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、装置ハウジングの側壁に沿って配設され半導体ウエーハを収容したカセットを載置するカセットテーブルを備えたカセット載置機構と、該カセットテーブルに載置された該カセットから搬出された半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削する切削機構とを具備する切削装置において、
該カセット載置機構は、該カセットテーブルを該カセットから半導体ウエーハを搬出する搬出入位置と、該搬出入位置より下方に設定された蓋着脱位置とに位置付ける昇降機構を具備しており、
該カセット載置機構の該カセットテーブルが該蓋着脱位置に位置付けられた状態で、該カセットテーブル上に載置された該カセットにカセット蓋を着脱する蓋着脱機構を備えた、
ことを特徴とする切削装置が提供される。
【0007】
上記蓋着脱機構は、待機位置と作業位置との間を移動可能に構成された移動基台と、該移動基台に配設され該作業位置においてカセット蓋に配設されたラッチを作動せしめるラッチ作動手段と、該移動基台に配設されカセット蓋を保持するカセット蓋保持手段とを具備している。また、上記カセット蓋保持手段は、負圧の作用によってカセット蓋を吸引保持する吸引保持手段からなっている。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0009】
図1には、本発明に従って構成された切削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、略直方体状の装置ハウジング2を具備している。この装置ハウジング2内には、被加工物を保持するチャックテーブル3が切削送り方向である矢印Xで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル3は、吸着チャック支持台31と、該吸着チャック支持台31上に装着された吸着チャック32を具備しており、該吸着チャック32が図示しない負圧制御手段に接続されている。従って、吸着チャック32の表面である載置面上に被加工物である例えば円板形状の半導体ウエーハを載置し、図示しない負圧制御手段によって吸着チャック32に負圧を作用せしめると、半導体ウエーハは吸着チャック32上に吸引保持される。また、チャックテーブル3は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。このように構成されたチャックテーブル3の吸着チャック支持台31の側方には、ダミーウエーハ保持テーブル34が装着されている。このダミーウエーハ保持テーブル34は図示しない負圧制御手段に接続されており、被加工物である半導体ウエーハの厚さと同一の厚さを有するダミーウエーハ35を吸着保持するようになっている。また、チャックテーブル3の吸着チャック支持台31には、チャックテーブル3の回転中心に対してダミーウエーハ保持テーブル34と点対象位置に、ダミーウエーハ保持テーブル34の重量を相殺するバランスウエイト36が装着されている。従って、チャックテーブル3の吸着チャック支持台31は、ダミーウエーハ保持テーブル34の重量によって傾くことがなく、水平状態に維持される。
【0010】
図示の実施形態における切削装置は、切削機構としてのスピンドルユニット4を具備している。スピンドルユニット4は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Yで示す方向および切り込み方向である矢印Zで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング41と、該スピンドルハウジング41に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転駆動される回転スピンドル42と、該回転スピンドル42に装着された切削ブレード43とを具備している。
【0011】
図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル3を構成する吸着チャック32の表面に保持された半導体ウエーハの表面を撮像し、上記切削ブレード43によって切削すべき領域を検出したり、切削溝の状態を確認したりするための撮像機構5を具備している。この撮像機構5は、上記ダミーウエーハ保持テーブル34に保持されたダミーウエーハ35の表面を撮像し、上記切削ブレード43によって切削された切削溝の確認も行う。なお、撮像機構5は顕微鏡やCCDカメラ等の光学手段からなっている。また、ダイシング装置は、撮像機構5によって撮像された画像を表示する表示手段6を具備している。
【0012】
図示の実施形態における切削装置は、カセット載置領域に配設され被加工物である半導体ウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置機構8を具備している。ここで、カセット載置機構8に載置するカセットについて図2乃至図4を参照して説明する。
図示の実施形態におけるカセット7は、カセット本体71と、該カセット本体71に着脱可能に装着されるカセット蓋72とからなっている。カセット本体71は、一側部に半導体ウエーハを出し入れするための搬出入開口711を備えており、内部には半導体ウエーハ10を載置するための複数個のラック棚712が上下方向に設けられている。また、カセット本体71の搬出入開口711部の両側壁には、後述するラッチが嵌入する嵌入穴713、713が設けられている(図2には一方の嵌入穴713のみが示されている)。
【0013】
カセット蓋72は、図3に示すように上記カセット本体71の搬出入開口711に嵌合される嵌合部721と、該嵌合部721の背面に形成されたフランジ部722とからなっている。カセット蓋72を構成する嵌合部721には、図4に示すように2個のラッチ73、73が装着されている。このラッチ73は、ラッチ部731と軸部732とからなっており、軸部732が嵌合部721の前壁に軸受ブッシュ74を介して回動可能に支持されている。ラッチ73を構成するラッチ部731の中心部には、後述するラッチキーが挿入する矩形状のキー穴731aが形成されている。なお、カセット蓋72を構成する嵌合部721の両側壁には、上記ラッチ部731および上記カセット本体71に形成された嵌入穴713、713と対応する位置にラッチ部731の回動を許容する開口721a、721aが設けられている。従って、カセット本体71の搬出入開口711にカセット蓋72の嵌合部721を嵌合した後、ラッチ73、73を図4において実線で示す開錠状態から角度90度回動すると、ラッチ部731、731は図4において2点鎖線で示すように開口721a、721aを通して上記嵌入穴713、713に嵌入し、カセット蓋72がカセット本体71に施錠される。また、カセット蓋72を構成するフランジ部722には、上記ラッチ73を構成するラッチ部731に設けられた矩形状のキー穴731aと対応する位置にキー挿入穴722aが形成されている。
【0014】
次に、上記カセット7を載置するカセット載置機構8について、図1および図5を参照して説明する。カセット載置機構8は、カセット7を載置するカセットテーブル81と、該カセットテーブル81を昇降せしめる昇降機構82とからなっている。カセットテーブル81は、図1に示すように上面に上記カセット7を載置したとき位置決めするための位置決め部材811が設けられているとともに、カセットが載置されていることを検出するカセットセンサー812が配設されている。昇降機構82は、図5に示すように装置ハウジング2の側壁22に沿って上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド821と、該雄ねじロッド821を回転せしめる正転および逆転可能なパルスモータ822とを具備しており、雄ねじロッド821に上記カセットテーブル81の一端部に設けられた雌ねじ穴813が螺合するようになっている。従って、パルスモータ822を一方向に回転駆動するとカセットテーブル81は雄ねじロッド821に沿って下降せしめられ、パルスモータ822を他方向に回転駆動するとカセットテーブル81は雄ねじロッド821に沿って上昇せしめられる。このように昇降せしめられるカセットテーブル81は、図5の(b)、(c)に示す下降位置である蓋着脱位置と、図5の(a)、(d)および図1に示す上昇位置である搬出入位置の間を移動する。なお、搬出入位置においては、カセットテーブル81は載置されたカセット7に収容されている半導体ウエーハ10の収容位置に対応して調整される。
【0015】
図示の実施形態における切削装置は、図5に示すように上記カセット載置機構8と対向して配設された蓋着脱機構9を具備している。この蓋着脱機構9は、図5の(b)、(c)に示す上記カセットテーブル81の蓋着脱位置において対向するように配設されている。蓋着脱機構9について、図5および図7を参照して説明する。
図示の実施形態における蓋着脱機構9は、支持台91上に配設された固定基台92を備えている。固定基台92の上面中央部には、上記カセット載置手段7の雄ねじロッド821に対して垂直方向に延びる案内レール921が設けられている。この固定基台92の上面には案内レール921に沿って移動可能に移動基台93が配設されている。この移動基台93は、水平部931と垂直部932とによってL字状に形成されており、水平部931が上記案内レール921に沿って移動可能に配設されている。また、固定基台92の上面には、上記案内レール921の両側にエアシリンダ94、94が配設されており、このエアシリンダ94、94のピストンロッド941、941の先端が上記移動基台93の水平部931に連結されている。なお、エアシリンダ94、94は、図示しない高圧空気制御手段に接続されており、移動基台93を案内レール921に沿って進退せしめる。従って、エアシリンダ94、94は、移動基台93を進退せしめる進退手段として機能する。
【0016】
上記移動基台93を構成する垂直部932には、上記ラッチ73、73を構成するラッチ部731、731に形成されたキー穴731a、731aに挿入するラッチキー95、95が前面より突出して回動可能に配設されている。このラッチキー95、95は、垂直部932の背面に配設されたエアモータ96、96によって略90度の角度に渡って回動せしめられる。なお、エアモータ96、96は、図示しない高圧空気制御手段に接続されている。これらラッチキー95、95およびエアモータ96、96は、後述するようにラッチキー95、95を作動せしめるラッチ作動手段として機能する。また、垂直部932の前面には2個の吸着パッド97、97が配設されている。この吸着パッド97、97は、図示しない負圧制御手段に接続されており、適宜吸着パッド97、97に負圧を作用せしめる。従って、吸着パッド97、97は上記カセット8のカセット蓋72に接触して負圧が作用せしめられると、カセット蓋72を吸引保持することができる。従って、吸着パッド97、97は、移動基台93にカセット蓋72を保持するカセット蓋保持手段として機能する。
【0017】
図1に戻って説明を続けると、上記カセット載置機構8に載置されたカセット7に収容された被加工物としての半導体ウエーハ10を搬出する被加工物搬出機構11を備えている。この被加工物搬出機構11は、カセット載置機構8に載置されたカセット7に対して進退することにより、カセット7に収容された半導体ウエーハ10を仮置き領域に配設された位置合わせ機構12に搬送される。以下、位置合わせ機構12について、図1、図8および図9を参照して説明する。
【0018】
図示の実施形態における位置合わせ機構12は、上記被加工物搬出機構11によってカセット7から搬出された半導体ウエーハ10を載置するセンターテーブル121を備えている。このセンターテーブル121は、吸着チャック支持台122と、該吸着チャック支持台122上に装着された吸着チャック123を具備している。吸着チャック支持台122および吸着チャック123は、回動手段としての電動モータ124によって適宜回転せしめられるようになっている。なお、吸着チャック123は、図示しない負圧制御手段に接続されており、適宜負圧が作用せしられるようになっている。
【0019】
図示の実施形態における位置合わせ機構12は、装置ハウジング2の上壁21上に上記センターテーブル121を挟んで互いに対向して配設された一対の移動調整板131、131を具備している。この一対の移動調整板131、131は、互いに対向する側の中央部に後述する被加工物載置テーブルとの干渉を回避するための半円形の凹部131a、131aを備えており、その上面が上記センターテーブル121の上面より僅かに低い位置に配置されている。一対の移動調整板131、131の下面にはそれぞれ両端部に被案内ピン132、132が配設されており、この被案内ピン132、132が装置ハウジング2の上壁21に形成された案内溝211、211に挿通されている。従って、被案内ピン132、132を装着した一対の移動調整板131、131は、案内溝211、211に沿って移動可能に構成されている。
【0020】
図示の実施形態においては、上記一対の移動調整板131、131を案内溝211、211に沿って移動するための4個のエアシリンダ133を備えており、この4個のエアシリンダ133のピストンロッド134がそれぞれ上記被案内ピン133に連結される。エアシリンダ133のピストンロッド134には複数個の連結穴134aが設けられており、上記カセット7に収容された半導体ウエーハ10のサイズに対応した位置の連結穴134aを挿通する連結ピン135によって被案内ピン132に連結される。なお、4個のエアシリンダ133は、図示しない圧縮空気制御手段に接続されている。図示しない圧縮空気制御手段によって作動せしめられる4個のエアシリンダ133は、一対の移動調整板131、131を図8において実線で示す退避位置と図8において2点鎖線で示す調整位置に位置付ける。従って、4個のエアシリンダ133は、一対の移動調整板131、131を退避位置と調整位置に位置付ける調整板作動手段として機能する。
【0021】
位置合わせ機構12を構成する一対の移動調整板131、131には、それぞれ両端部に調整ピン136、136が上面から突出して配設されている。この調整ピン136は、図9に示すように円筒形の調整部136aと、該調整部136aの下面から突出して形成され軸部136bとからなっており、軸部136bが一対の移動調整板131、131に設けられた軸穴131bに嵌合される。調整ピン136を構成する軸部136bは、調整部136aの中心から偏芯して設けられている。従って、調整ピン136は、軸部136bを中心として回動することにより、各調整部136a間の距離を変更することができ、半導体ウエーハの製造ロットによる直径の僅かな違いに対応して調整することができる。なお、一対の移動調整板131、131には端面から上記軸穴131bに達するねじ穴131cが形成されており、このねじ穴131cに規制ボルト137が螺合されている。この規制ボルト137は、上記調整ピン136の調整後に軸部136bを締付て調整ピン136の回動を規制する。なお、位置合わせ機構12を構成するセンターテーブル121、一対の移動調整板131、131、調整ピン136、エアシリンダ133は、一対の移動調整板131、131を退避位置と調整位置に位置付ける調整板作動手段は、半導体ウエーハの中心位置を合わせる中心調整手段として機能する。
【0022】
図示の実施形態における位置合わせ機構12は、図1に示すように装置ハウジング2の上壁21に配設された半導体ウエーハ結晶方位検出手段138を具備している。この半導体ウエーハ結晶方位検出手段138は例えば反射式の検出器からなり、半導体ウエーハ10の外周に設けられた結晶方位を表すノッチ10a(図2参照)またはオリエンテーションフラットを検出する。なお、半導体ウエーハ結晶方位検出手段138は上記一対の移動調整板121と121との中間部に配設され、半導体ウエーハのサイズに対応するために複数個備えている。
【0023】
半導体ウエーハ結晶方位検出手段138は、半導体ウエーハ10を吸引保持したセンターテーブル121を回動することにより、半導体ウエーハの外周に設けられた結晶方位を表すノッチ10aを検出する。この半導体ウエーハ結晶方位検出手段138からの検出信号に基づいて電動モータ124の駆動を停止することにより、半導体ウエーハ10は結晶方位の位置が位置合わせされる。なお、半導体ウエーハ10の結晶方位を示すマークがオリエンテーションフラットである場合には、半導体ウエーハ結晶方位検出手段138によって、オリエンテーションフラットの両端部を検出し、この検出信号に基づいて図示しない制御手段が検出された両端部間の角度を演算し、この半分の角度だけセンターテーブル121を反転して戻すことによって、半導体ウエーハ10の結晶方位の位置合わせを行うことができる。従って、半導体ウエーハ10を保持するセンターテーブル121と、半導体ウエーハの外周に設けられた結晶方位を表すマークを検出する半導体ウエーハ結晶方位検出手段138と、センターテーブル121を回動せしめる回動手段としての電動モータ124は、結晶方位調整手段として機能する。
【0024】
図1に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記位置合わせ機構12に搬出され後述するように位置決めされた半導体ウエーハ10を上記チャックテーブル3上に搬送する第1の搬送機構14と、チャックテーブル3上において切削加工された半導体ウエーハ10を洗浄する洗浄手段15と、チャックテーブル3上において切削加工された半導体ウエーハ10を洗浄手段15へ搬送する第2の搬送機構16を具備している。上記第1の搬送機構14および第2の搬送機構16はそれぞれ吸引保持部141および161を備えており、図10に示すように円錐状のパッドの内面に沿って空気を流すことにより中央部に負圧を発生せしめるベルヌーイパッドによって構成されている。なお、ベルヌーイパッド自体の構成は従来周知のものでよい。ベルヌーイパッドからなる吸引保持部141および161は、図示しない高圧空気制御手段に接続されており、適宜円錐状のパッドの内面に沿って空気を流すことにより中央部に負圧が生成されるようになっている。
【0025】
図示の実施形態における切削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
半導体ウエーハ10の切削を行うに際しては、図2に示すようにカセット本体71内に半導体ウエーハ10を収容しカセット蓋72を装着したカセット7を、カセット載置機構8のカセットテーブル81上の所定位置に載置する。なお、カセットテーブル81上にカセット7を載置する場合には、カセットテーブル81は図1および図5の(a)に示すように上昇位置である搬出入位置に位置付けられている。図5の(a)に示すようにカセット7がカセットテーブル81上の所定位置に載置されたならば、カセットセンサー812が検出信号を図示しない制御手段に送る。カセットセンサー812からの検出信号に基づいて、図示しない制御手段は以下の制御を実行する。先ず、図5の(a)に示すように昇降機構82のパルスモータ822を一方向に回転駆動し、カセット7を載置したカセットテーブル81を雄ねじロッド821に沿って下降せしめ、図5の(b)に示す蓋着脱機構9と対向する蓋着脱位置に位置付ける。
【0026】
次に、蓋着脱機構9のエアシリンダ94、94を作動し、移動基台93を図5の(b)で示す待機位置から図において左方に移動して図5の(c)に示す作業位置に位置付ける。このとき、移動基台93の垂直部932に配設されたラッチキー95、95が、カセット蓋72のフランジ部722に形成されたキー挿入穴722a、722aから挿入されて、ラッチ73、73に形成されたキー穴731a、731aに挿入される。なお、このときラッチ73、73は図4において2点鎖線で示す施錠状態にある。また、移動基台93が図5の(c)に示す作業位置に位置付けられると、垂直部932の前面に配設された吸着パッド97、97がカセット蓋72の表面に接触する。次に、エアモータ96、96を作動してラッチキー95、95を一方向へ略90度回動し、ラッチ73、73を図4において実線で示す開錠状態にする。そして、吸着パッド97、97に負圧を作用せしめて、カセット蓋72を吸引保持する。その後、蓋着脱機構9のエアシリンダ94、94を作動し、移動基台93を図5の(c)において実線で示す作業位置から図において右方に移動して図5の(c)において2点鎖線で示す待機位置に位置付ける。このとき、カセット蓋72は移動基台93に配設された吸着パッド97、97によって吸引保持されている。このようにして、カセット蓋72を保持した移動基台93が図5の(c)において2点鎖線で示す待機位置に位置付けられたならば、昇降機構82のパルスモータ822を他方向に回転駆動し、カセット蓋72が取り外されたカセット本体71を載置したカセットテーブル81を雄ねじロッド821に沿って上昇せしめ、図1および図5の(d)に示す搬出入位置に位置付ける。
【0027】
上述したように、カセット蓋72が取り外されたカセット本体71を載置したカセットテーブル81が図1および図5の(d)に示す搬出入位置に位置付けされることにより、カセット本体71に収容された半導体ウエーハ10の切削作業の準備が完了する。
そして、切削作業の開始指令がなされると、被加工物搬出機構11が進退作動してカセット本体71の所定位置に収容された半導体ウエーハ10を位置合わせ機構12のセンターテーブル121上に搬送する。センターテーブル121上に半導体ウエーハ10が載置されたならば、位置合わせ機構12は半導体ウエーハ10の中心位置合わせおよび結晶方位の位置合わせを実行する。以下、これら位置合わせ作動について、主に図8を参照して説明する。
【0028】
上述したようにセンターテーブル121上に半導体ウエーハ10が載置されたら、位置合わせ機構12の4個のエアシリンダ134を作動して、一対の移動調整板131、131を図8において実線で示す退避位置から案内溝211、211に沿って互いに接近する方向に所定量移動する。そして、一対の移動調整板131、131が図8において2点鎖線で示す調整位置まで移動せしめられ、該一対の移動調整板131、131に配設された4個の調整ピン136の全てが半導体ウエーハ10の外周縁に当接することにより、半導体ウエーハ10が中心位置合わせされる。
【0029】
センターテーブル121に載置された半導体ウエーハ10の中心位置合わせが終了したら、4個のエアシリンダ134を作動して一対の移動調整板131、131を互いに離反する方向に移動して、図8において実線で示す退避位置に位置付ける。そして、位置合わせ機構12は、半導体ウエーハ10の結晶方位の位置合わせを実行する。即ち、上述したようにセンターテーブル121に負圧を作用せしめて半導体ウエーハ10を吸引保持し、電動モータ124を回転駆動してセンターテーブル121を回動するとともに、半導体ウエーハ10のサイズに対応した位置に配設された半導体ウエーハ結晶方位検出手段138を作動する。そして、半導体ウエーハ結晶方位検出手段138が半導体ウエーハの外周に設けられた結晶方位を表すノッチ10aを検出した位置で、電動モータ124の駆動を停止することにより、半導体ウエーハ10は結晶方位の位置が位置合わせされる。なお、半導体ウエーハ10の結晶方位を示すマークがオリエンテーションフラットである場合には、半導体ウエーハ結晶方位検出手段138によって、オリエンテーションフラットの両端部を検出し、この検出信号に基づいて図示しない制御手段が検出された両端部間の角度を演算し、この半分の角度だけセンターテーブル121を反転して戻すことによって、半導体ウエーハ10の結晶方位の位置合わせを行うことができる。このように、半導体ウエーハ10の結晶方位の位置合わせが終了したら、センターテーブル121に作用している負圧を解除し、半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。
【0030】
上述したようにセンターテーブル121上で位置合わせされた半導体ウエーハ10は、第1の搬送機構14の旋回作動により上記チャックテーブル3を構成する吸着チャック32の載置面上に搬送される。このとき、半導体ウエーハ10は、上述したように中心位置および結晶方位の位置合わせがなされているので、チャックテーブル3に所定の位置関係をもって載置される。なお、半導体ウエーハ10を搬送する第1の搬送機構14の吸引保持部141はベルヌーイパッドによって構成されているので、半導体ウエーハ10の表面に接触することがないため、半導体ウエーハの表面を損傷することはない。吸着チャック32の載置面上に搬送された半導体ウエーハ10は、図示しない負圧制御手段によって作用される負圧によって吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ10を吸引保持したチャックテーブル3は、撮像機構5の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル3が撮像機構5の直下に位置付けられると、撮像機構5によって半導体ウエーハ10に形成されている切断ラインが検出され、スピンドルユニット4を割り出し方向である矢印Y方向に移動調節して精密位置合わせ作業が行われる。また、スピンドルユニット4を作動して切削ブレード43をダミーウエーハ保持テーブル34上に保持されたダミーウエーハ35上に位置付け、切削ブレード43を回転しつつ切り込み方向である矢印Zで示す方向に移動してダミーウエーハ35を切削し、切り込み深さを設定する。
【0031】
その後、設定された切り込み深さの位置に切削ブレード43を位置付け、所定の方向に回転させつつ、半導体ウエーハ10を吸引保持したチャックテーブル3を切削送り方向である矢印Xで示す方向(切削ブレード43の回転軸と直交する方向)に切削送りすることにより、チャックテーブル3に保持された半導体ウエーハ10は切削ブレード43により所定の切断ラインに沿って所定深さの切削溝が形成される。即ち、切削ブレード43は割り出し方向である矢印Yで示す方向および切り込み方向である矢印Zで示す方向に移動調整されて位置決めされたスピンドルユニット4に装着され、回転駆動されているので、チャックテーブル3を切削ブレード43の下側に沿って切削送り方向(X軸方向)に移動することにより、チャックテーブル3に保持された半導体ウエーハ10は切削ブレード43により完全切断されることなく所定の切断ラインに沿って設定された所定の切り込み深さで切削される。このようにして半導体ウエーハ10の切削が終了した後、半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル3は、最初に半導体ウエーハ10を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。
【0032】
次に、チャックテーブル3上において吸引保持が解除された切削加工済の半導体ウエーハ10は、第2の搬送機構16の作動によって上記洗浄手段15に搬送される。このとき、第2の搬送機構16の吸引保持部161はベルヌーイパッドによって構成されているので、半導体ウエーハ10の表面に接触することがないため、半導体ウエーハの表面を損傷することがないとともに、切削溝が形成されて分割され易い状態の半導体ウエーハを割ることはない。洗浄手段15に搬送された半導体ウエーハ10は、洗浄手段15によって上記切削時に生成されたコンタミが洗浄除去される。洗浄手段15によって洗浄されてた半導体ウエーハ10は、第1搬送機構14によって上記位置合わせ機構12のセンターテーブル121上に搬送される。このときも、第1の搬送機構14の吸引保持部141はベルヌーイパッドによって構成されているので、半導体ウエーハ10の表面に接触することがないため、半導体ウエーハの表面を損傷することはない。位置合わせ機構12のセンターテーブル121上に搬送された半導体ウエーハ10は、被加工物搬出手段11によって搬出入位置に位置付けられているカセット本体71の所定位置に収容されたる。
【0033】
以上の切削作業が繰り返し実行され、カセット本体71に収容された全ての半導体ウエーハ10について切削加工が終了したら、カセット本体71にカセット蓋72を装着する工程が実行される。以下、カセット蓋の装着工程について、図6を参照して説明する。
図6(a)は、搬出入位置に位置付けられているカセット本体71に切削加工が終了した半導体ウエーハ10が収容された状態を示している。カセット本体71にカセット蓋72を装着するには、図6(a)の状態から昇降機構82のパルスモータ822を一方向に回転駆動し、カセット本体71を載置したカセットテーブル81を雄ねじロッド821に沿って下降せしめ、図5の(b)に示す蓋着脱機構9と対向する蓋着脱位置に位置付ける。このとき、上述したように取り外されたカセット蓋72は、蓋着脱機構9の移動基台93を構成する垂直部932に配設された吸着パッド97、97によって吸引保持されている。
【0034】
次に、蓋着脱機構9のエアシリンダ94、94を作動し、移動基台93を図6の(b)で示す待機位置から図において左方に移動して図6の(c)に示す作業位置に位置付ける。このとき、移動基台93の垂直部932に保持されているカセット蓋72の嵌合部721がカセット本体71の搬出入開口72に嵌合される。そして、エアモータ96、96を作動してラッチ73、73を他方向へ略90度回動し、ラッチ73、73を図4において2点鎖線で示す施錠状態にする。このようにしてラッチ73、73を施錠したら、吸着パッド97、97に作用せしめている負圧を解除し、カセット蓋72の吸引保持を解除する。その後、蓋着脱機構9のエアシリンダ94、94を作動し、移動基台93を図6の(c)において実線で示す作業位置から図において右方に移動して図6の(c)において2点鎖線で示す待機位置に位置付ける。このとき、カセット蓋72はカセット本体71装着されており、蓋着脱機構9の移動基台93には保持されていない。移動基台93が図6の(c)において2点鎖線で示す待機位置に位置付けられたならば、昇降機構82のパルスモータ822を他方向に回転駆動し、カセット本体71にカセット蓋72が装着されたカセット7を載置したカセットテーブル81を雄ねじロッド821に沿って上昇せしめ、図1および図6の(d)に示す搬出入位置に位置付ける。このようにして、搬出入位置に位置付けられたカセット本体71にカセット蓋72が装着されたカセット7は、オペレータによって次工程に搬送される。
【0035】
以上のように、図示の実施形態における切削装置は、カセット載置機構8と対向して配設された蓋着脱機構9を備えているので、半導体ウエーハ10を収容したカセット7をカセット載置手段8に載置することにより、カセットの搬出入開口部711に装着されたカセット蓋72の着脱を自動的に行うことができる。従って、オペレータがカセット蓋72の着脱作業を行う必要がないとともに、取り外したカセット蓋72の管理も不要となる。
【0036】
【発明の効果】
本発明による切削装置は以上のように構成されているので、次の作用効果を奏する。
【0037】
即ち、本発明による切削装置は、カセット載置手段のカセットテーブルが蓋着脱位置に位置付けられた状態で、カセットテーブル上に載置されたカセットにカセット蓋を着脱する蓋着脱機構を備えているので、オペレータがカセット蓋の着脱作業を行う必要がないとともに、取り外したカセット蓋の管理も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された切削装置の斜視図。
【図2】図1に示す切削装置に適用するカセットの斜視図。
【図3】図2に示すカセットを構成するカセット蓋の斜視図。
【図4】図3に示すカセット蓋の断面図。
【図5】図1に示す切削装置に装備されるカセット載置手段および蓋着脱機構の作動状態を示す説明図。
【図6】図1に示す切削装置に装備されるカセット載置手段および蓋着脱機構の作動状態を示す説明図。
【図7】図1に示す切削装置に装備される蓋着脱機構の要部斜視図。
【図8】図1に示す切削装置に装備される位置合わせ機構の一部を破断して示す斜視図。
【図9】図2に示す位置合わせ機構を構成する調製ピン取付部の一部を破断して示す斜視図。
【図10】図1に示す切削装置に装備される搬送機構に用いられるベルヌーイパッドの断面図。
【符号の説明】
2:装置ハウジング
3:チャックテーブル
31:吸着チャック支持台
32:吸着チャック
4:スピンドルユニット
41:スピンドルハウジング
42:回転スピンドル
43:切削ブレード
5:撮像機構
6:表示手段
7:カセット
71:カセット本体
72:カセット蓋
73:ラッチ
8:カセット載置手段
81:カセットテーブル
811:位置決め部材
812:カセットセンサー
82:昇降機構
821:雄ねじロッド
822:パルスモータ
9:蓋着脱機構
91:支持台
92:固定基台
93:移動基台
94:エアシリンダ
95:ラッチキー
96:エアモータ
97:吸着パッド
10:半導体ウエーハ
11:被加工物搬出機構
12:位置合わせ機構
12:位置合わせ機構
121:センターテーブル
122:吸着チャック支持台
123:吸着チャック
124:電動モータ
131:移動調整板
132:被案内ピン
133:エアシリンダ
136:調整ピン
138:半導体ウエーハ結晶方位検出手段
14:第1の搬送機構
15:洗浄手段
16:第2の搬送機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting device for carrying out and cutting a semiconductor wafer accommodated in a cassette.
[0002]
[Prior art]
For example, in a semiconductor device manufacturing process, circuits such as ICs and LSIs are formed in a large number of regions arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor wafer that is a substantially disk-shaped plate, and the circuits are formed. Individual semiconductor chips are manufactured by dividing each region by a dicing apparatus along a cutting line called a street. Such division of the semiconductor wafer is generally performed by a cutting device as a dicing device. The cutting apparatus has a cassette mounting mechanism for mounting a cassette containing a semiconductor wafer, a chuck table for holding a semiconductor wafer conveyed from the cassette mounted on the cassette mounting mechanism, and a chuck table held by the chuck table And a cutting mechanism for cutting the semiconductor wafer.
[0003]
The semiconductor wafer is housed in a cassette in a state of being attached to the surface of a protective tape attached to an annular frame so that the semiconductor wafer does not fall apart when divided into individual chips. Further, a cutting groove having a predetermined depth is formed along the cutting line without being completely divided into individual chips by a cutting device, and then the back surface of the semiconductor wafer is ground until the groove is exposed. In the dividing method called so-called dicing, the semiconductor wafer accommodated in the cassette of the cutting apparatus does not need to be supported on the frame via the protective tape, and may be a single semiconductor wafer. The semiconductor wafer housed in the cassette is transported to the clean room where the cutting device is located. A cassette with a lid with a cassette lid attached to the cassette loading / unloading opening is used so that contamination does not adhere to the surface during transport. It is supposed to be.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, when a cassette with a lid is used, the operator removes the cassette lid of the cassette containing the semiconductor wafer and places it on the cassette mounting mechanism of the cutting apparatus after being transported to the clean room where the cutting apparatus is arranged. It is location. When the cutting of the semiconductor wafer accommodated in the cassette is completed and the processed semiconductor wafer is returned to the cassette, the operator attaches the cassette lid to the cassette and transports it to the next process. For this reason, the operator must perform the operation of attaching and detaching the cassette lid, and must manage the removed lid, which is troublesome to handle.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its main technical problem is to mount and demount a cassette lid mounted on the cassette by mounting a cassette containing a semiconductor wafer on the cassette mounting mechanism. It is in providing the cutting device which can do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, Arranged along the side wall of the device housing A cassette mounting mechanism having a cassette table for mounting a cassette containing a semiconductor wafer, a chuck table for holding a semiconductor wafer unloaded from the cassette mounted on the cassette table, and held by the chuck table A cutting apparatus comprising a cutting mechanism for cutting a semiconductor wafer,
The cassette mounting mechanism includes an elevating mechanism that positions the cassette table at a loading / unloading position for unloading the semiconductor wafer from the cassette and a lid attaching / detaching position set below the loading / unloading position.
A lid attaching / detaching mechanism for attaching / detaching a cassette lid to / from the cassette placed on the cassette table in a state where the cassette table of the cassette placing mechanism is positioned at the lid attaching / detaching position;
A cutting device is provided.
[0007]
The lid attaching / detaching mechanism includes a movable base configured to be movable between a standby position and a working position, and a latch disposed on the movable base and operating a latch disposed on the cassette lid at the working position. Actuating means and cassette lid holding means arranged on the movable base for holding the cassette lid are provided. The cassette lid holding means comprises suction holding means for sucking and holding the cassette lid by the action of negative pressure.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a cutting device configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0009]
FIG. 1 shows a perspective view of a cutting device constructed in accordance with the present invention.
The cutting device in the illustrated embodiment includes a
[0010]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment includes a spindle unit 4 as a cutting mechanism. The spindle unit 4 is mounted on a moving base (not shown) and is adjusted to move in a direction indicated by an arrow Y that is an indexing direction and a direction indicated by an arrow Z that is a cutting direction. A
[0011]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment images the surface of the semiconductor wafer held on the surface of the
[0012]
The cutting device in the illustrated embodiment includes a
The
[0013]
As shown in FIG. 3, the
[0014]
Next, the
[0015]
The cutting device in the illustrated embodiment includes a lid attaching /
The lid attaching /
[0016]
[0017]
Returning to FIG. 1, the description will be continued. A
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
In the illustrated embodiment, four
[0021]
The pair of
[0022]
The
[0023]
The semiconductor wafer crystal orientation detection means 138 detects the
[0024]
Returning to FIG. 1, the description will be continued. The cutting apparatus in the illustrated embodiment carries a first wafer that conveys a
[0025]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
When the
[0026]
Next, the
[0027]
As described above, the cassette table 81 on which the
Then, when a cutting operation start command is issued, the
[0028]
As described above, when the
[0029]
When the center alignment of the
[0030]
As described above, the
[0031]
Thereafter, the
[0032]
Next, the
[0033]
When the above cutting operations are repeatedly performed and the cutting process is completed for all the
FIG. 6A shows a state where the
[0034]
Next, the
[0035]
As described above, since the cutting apparatus in the illustrated embodiment includes the lid attaching /
[0036]
【The invention's effect】
Since the cutting device according to the present invention is configured as described above, the following operational effects can be obtained.
[0037]
That is, the cutting apparatus according to the present invention includes the lid attaching / detaching mechanism for attaching / detaching the cassette lid to / from the cassette placed on the cassette table in a state where the cassette table of the cassette placing means is positioned at the lid attaching / detaching position. The operator does not need to perform the operation of attaching and detaching the cassette lid, and management of the removed cassette lid becomes unnecessary.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a cutting device constructed in accordance with the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a cassette applied to the cutting apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a cassette lid constituting the cassette shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view of the cassette lid shown in FIG. 3. FIG.
5 is an explanatory view showing an operating state of a cassette mounting means and a lid attaching / detaching mechanism provided in the cutting apparatus shown in FIG.
6 is an explanatory view showing an operating state of cassette mounting means and a lid attaching / detaching mechanism provided in the cutting apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a perspective view of a main part of a lid attaching / detaching mechanism provided in the cutting apparatus shown in FIG.
8 is a perspective view showing a part of the alignment mechanism provided in the cutting apparatus shown in FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing a part of the preparation pin mounting portion constituting the alignment mechanism shown in FIG.
10 is a cross-sectional view of a Bernoulli pad used in a transport mechanism equipped in the cutting apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
2: Device housing
3: Chuck table
31: Suction chuck support base
32: Suction chuck
4: Spindle unit
41: Spindle housing
42: Rotating spindle
43: Cutting blade
5: Imaging mechanism
6: Display means
7: Cassette
71: Cassette body
72: Cassette lid
73: Latch
8: Cassette mounting means
81: Cassette table
811: Positioning member
812: Cassette sensor
82: Lifting mechanism
821: Male thread rod
822: Pulse motor
9: Lid attaching / detaching mechanism
91: Support stand
92: Fixed base
93: Mobile base
94: Air cylinder
95: Latch key
96: Air motor
97: Suction pad
10: Semiconductor wafer
11: Workpiece unloading mechanism
12: Positioning mechanism
12: Positioning mechanism
121: Center table
122: Suction chuck support
123: Suction chuck
124: Electric motor
131: Movement adjustment plate
132: Guided pin
133: Air cylinder
136: Adjustment pin
138: Semiconductor wafer crystal orientation detection means
14: First transport mechanism
15: Cleaning means
16: Second transport mechanism
Claims (3)
該カセット載置機構は、該カセットテーブルを該カセットから半導体ウエーハを搬出する搬出入位置と、該搬出入位置より下方に設定された蓋着脱位置とに位置付ける昇降機構を具備しており、
該カセット載置機構の該カセットテーブルが該蓋着脱位置に位置付けられた状態で、該カセットテーブル上に載置された該カセットにカセット蓋を着脱する蓋着脱機構を備えた、
ことを特徴とする切削装置。A cassette mounting mechanism having a cassette table disposed along a side wall of the apparatus housing for mounting a cassette containing a semiconductor wafer, and a semiconductor wafer unloaded from the cassette mounted on the cassette table are held. In a cutting apparatus comprising: a chuck table; and cutting means for cutting a semiconductor wafer held on the chuck table.
The cassette mounting mechanism includes an elevating mechanism that positions the cassette table at a loading / unloading position for unloading the semiconductor wafer from the cassette and a lid attaching / detaching position set below the loading / unloading position.
A lid attaching / detaching mechanism for attaching / detaching a cassette lid to / from the cassette placed on the cassette table in a state where the cassette table of the cassette placing mechanism is positioned at the lid attaching / detaching position;
The cutting device characterized by the above.
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