JP4271814B2

JP4271814B2 - ペレットピックアップ装置及びペレットピックアップ方法

Info

Publication number: JP4271814B2
Application number: JP2000028186A
Authority: JP
Inventors: 勝良川辺
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: JP2001217302A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペレットのピックアップ装置及びピックアップ方法に関し、ウエハホルダの移動範囲を小さくすることができるピックアップ装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、ウエハの大径化に伴うウエハステージの移動範囲の拡大を防止するために、ウエハを２つ又は４つの領域に等分割し、ウエハを載せたウエハステージを適宜回転させて、分割した領域毎に半導体ペレット（以下、「ペレット」とする。）の取り出しを行っていた。
【０００３】
図５は、ウエハを４つの領域に等分割し、ペレットをピックアップする従来の方法を説明するための図である。図５に示すように、まずウエハ２の中心（位置Ａ）と突上げユニットによる突き上げ対象位置とが一致するようにウエハステージ２０を配置し、この後、ウエハステージ２０をＸ方向に−Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動して、第１領域のペレットをピックアップする（Ｄはウエハの直径）。
【０００４】
次に、ウエハステージ２０を９０度回転させて、第２領域のペレットを第１象限に移動させた後に、第１領域のペレットをピックアップした場合と同様に、ウエハステージ２０をＸ方向に−Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動して、第２領域のペレットをピックアップする。
【０００５】
以下同様に、ウエハステージ２０を９０度ずつ回転させて、第３領域及び第４領域のペレットをピックアップする。この時のウエハステージ２０の移動範囲をウエハステージ移動範囲５０で示す。
【０００６】
なお、ウエハステージ２０からペレットを取り出す際には、ペレットを粘着させたウエハシートの下方から突上げユニットが有する突き上げ針を用いてペレットを突き上げて、ペレットをウエハシートから剥離させるとともに、この突き上げ針と同期して作動する、トランスファユニット等が有する吸着ノズルを用いてペレットを上方から吸着している。
【０００７】
また、吸着ノズルの先端には、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すような角錐コレット１５１が取り付けられる。角錐コレット１５１は、吸引孔１５３を有し、ペレット１５５を吸着する面が凹状の傾斜面１５７となっている。そして、この傾斜面１５７にペレットの上側の辺のみが接触する。これにより、角錐コレット１５１がペレット１５５の表面に接触することなく、ペレット１５５を吸着保持することができる。
【０００８】
なお、角錐コレット１５１は、ペレット１５５の形状や大きさに応じたものが用いられる。つまり、図６（Ｂ）に示すように、ペレット１５５が長方形の場合、角錐コレット１５１も長方形のものが用いられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウエハ２を４つの領域に等分割し、ウエハステージ２０を９０度ずつ回転させて、ペレットをピックアップする上記従来方法においては、下記のような問題点があった。
【００１０】
すなわち、長方形ペレット１５５を吸着するために、縦長の角錐コレット１５１を使用した場合、ウエハステージ２０を９０度回転させると、長方形ペレット１５５の向きも９０度回転してしまう。このため、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、長方形ペレット１５５が角錐コレット１５１からはみ出し、十分な吸引力が得られなくなってしまい、ペレット１５５の取り出しに支障をきたす。
【００１１】
これを回避するためには、回転ステージを９０度回転させる毎に、作業者が手作業によって吸着ノズルの向きを９０度回転させるか、吸着ノズルに回転機構を設けて自動的に吸着ノズルの向きを変更する必要がある。
【００１２】
しかし、手作業によって吸着ノズルの向きを変更したのでは、時間がかかり、生産性が低下してしまう。また、吸着ノズルは、ウエハステージ上のペレット取り出し位置と位置修正テーブルとの間を高速で往復移動するものであるから、回転機構を設けて重量を増加させてしまうと、高速移動に支障を来すので好ましくない。
【００１３】
そこで、本発明は、前記の課題を解決すべくなされたものであり、ペレットの向きを変えることなく、つまり吸着ノズル回転機構等を必要とすることなく、分割した領域毎にペレットの取り出しを迅速に行える装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、ウエハをダイシングして得られたペレット群を、前記ウエハの中心で直交するＸ軸及びＹ軸のうち少なくともＸ軸により複数の領域に分割し、この分割した領域毎に前記ペレットを取り出すペレットピックアップ装置において、前記ウエハを載置するウエハステージと、このウエハステージ上の各ペレットを突き上げる突上げユニットと、この突上げユニットを前記ウエハの中心と、前記ウエハの外周とＹ軸との交点との間で移動させる突上げユニット移動手段と、前記領域毎に、前記ウエハステージ上の各ペレットを、前記ウエハの中心または前記ウエハの外周とＹ軸との交点のいずれかに位置付けられた前記突上げユニットによる突き上げ対象位置に順次移動させるようにウエハステージを移動させるウエハステージ移動手段と、前記突き上げ対象位置に順次移動させられた各ペレットをピックアップするために前記突上げユニットを駆動する突上げユニット駆動手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
これにより、ウエハをダイシングして得られた各ペレットを複数の領域に分割し、この分割した領域毎にペレットを取り出すにあたり、突上げユニットを各領域に応じて適切な位置に移動させることが可能となり、ペレットピックアップ装置の小型化及びペレットピックアップ動作の高速化を図ることができる。
【００１６】
また、請求項２の発明は、ウエハステージを回転するウエハステージ回転手段を具備することを特徴とする。
【００１７】
これにより、例えば各ペレットを４つの領域に分割し、各領域毎にピックアップする場合に、請求項１の発明と同様に、ペレットピックアップ装置の小型化及びペレットピックアップ動作の高速化を図ることができる。
【００１８】
また、請求項３の発明は、ウエハをダイシングして得られたペレット群を、前記ウエハの中心で直交するＸ軸及びＹ軸のうち少なくともＸ軸により複数の領域に分割し、この分割した領域毎に突上げユニットを用いてペレットを取り出すペレットピックアップ方法であって、前記ペレットを取り出す領域を分割した複数の領域における一の領域から他の領域に切り換える際の前記突き上げユニットの移動方向及び移動量を、前記Ｙ方向、及び、前記ウエハの中心と、前記ウエハの外周とＹ軸との交点との間の距離によって決定することを特徴とする。
【００１９】
かかる方法により、ペレットピックアップ装置の小型化に最適な突上げユニットの移動方向及び移動量を決定することが可能となる。
【００２０】
さらに、請求項４の発明は、ウエハをダイシングして得られた各ペレットを前記ウエハの中心で直交するＸ軸とＹ軸とにより４つの領域に分割し、この分割した領域毎に前記各ペレットを突上げユニットを用いてピックアップする方法であって、前記突上げユニットを前記ウエハの中心に位置させ、前記ウエハを移動させることにより、第１の領域内の各ペレットを前記突上げユニットによる突き上げ対象位置に順次移動させ、前記突上げユニットにより前記第１の領域内のペレットを順次ピックアップし、次に、前記突上げユニットを前記ウエハ中心から、前記Ｘ軸又はＹ軸と前記ウエハ外周との交点であって前記第１の領域に接しない点へ移動させ、前記ウエハを、前記第１の領域内のペレットをピックアップした場合と略同様に移動させることにより、第２の領域内に存在する各ペレットを前記突上げユニットによる突き上げ対象位置に順次移動させ、前記突上げユニットにより前記第２の領域内のペレットを順次ピックアップし、次に、前記ウエハを１８０度回転させ、前記第２の領域内のペレットをピックアップした場合と同様にして、第３の領域内のペレットを順次ピックアップし、次に、前記突上げユニットをウエハ中心に戻し、前記第１の領域内のペレットをピックアップした場合と同様にして、第４の領域内のペレットを順次ピックアップすることを特徴とする。
【００２１】
かかる方法により、ペレットをいずれの領域からピックアップする場合でも、ペレットの長手方向の向きを変えることなく、つまり吸着ノズルの向きを変えることなくピックアップすることが可能となる。
【００２２】
また、ペレットをいずれの領域から取り出す場合でも、ウエハの移動範囲はＸ方向、Ｙ方向ともに最大でＤ／２となる（Ｄはウエハの直径）。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のペレットピックアップ装置の構成の概略を説明するためのブロック図である。
【００２４】
図１に示すように本発明のペレットピックアップ装置は、半導体ペレットを突き上げる突上げユニット１０と、突上げユニット１０を水平方向に移動させる突上げユニット移動手段１２と、突上げユニット１０を駆動させる突上げユニット駆動手段１４と、ウエハが載置されるウエハステージ２０と、ウエハステージ２０を回転させるウエハステージ回転手段２２と、ウエハステージ２０を水平方向に移動させるウエハステージ移動手段３２と、突上げユニット移動手段１２等の各手段を制御する制御部４０から構成される。
【００２５】
突上げユニット１０は、ウエハシート上のペレットを下方から突き上げる突き上げ棒（不図示）を有する。突き上げ棒で突き上げられたペレットは、この突き上げ棒と同期して作動するペレットトランスファ等が有する吸着ノズル（不図示）にて吸着（ピックアップ）される。
【００２６】
次に、図２を用いて、本発明の第１実施形態に係るペレットピックアップ方法について説明する。この第１実施形態においては、ウエハを４つの領域に等分割して、各領域毎にピックアップを行う。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、ウエハ２の中心をＸ軸とＹ軸の交点に一致させた場合に、右上の第１象限を第１領域、左上の第２象限を第３領域、左下の第３象限を第４領域、右下の第４象限を第２領域とする。なお、図２（Ｃ）に示すように、ウエハステージを１８０度回転させた後は、第１象限に第４領域、第２象限に第２領域、第３象限に第１領域、第４象限に第３領域が存在する。
【００２８】
なお、後述するように本実施形態におけるピックアップの順番は、図５を用いて説明した従来方法のピックアップの順番とは相違するため、図２における第３領域と第４領域の位置関係は、図５におけるそれとは相違する。
【００２９】
まず、図２（Ａ）を用いて、第１領域からペレットを取り出す場合について説明する。ペレットは、上下方向（Ｙ方向）を長手方向とする。
【００３０】
図２（Ａ）に示すように、ウエハステージ２０上に置かれたウエハ２の中心がＸ軸とＹ軸の交点（位置Ａ：基準位置）にくるようにウエハステージ２０を位置させ、かつ突上げユニットも位置Ａに位置させる。
【００３１】
右方向をＸ軸の＋（プラス）とし、上方向をＹ軸の＋（プラス）とした場合、第１領域内の全てのペレットを取り出す（ピックアップする）ためには、ウエハステージ２０を最大で、Ｘ方向に−Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動する（Ｄはウエハ２の直径）。ウエハステージ２０の移動する最大範囲をウエハステージ移動範囲５０で示す。
【００３２】
また、第１領域の全てのペレットを取り出す間、突上げユニットは水平方向（図２の紙面に対して水平方向）には移動しない。
【００３３】
次に、図２（Ｂ）を用いて、第２領域からペレットを取り出す場合について説明する。
【００３４】
図２（Ｂ）に示すように、突上げユニットをウエハ２の下端位置（位置Ｂ）に移動させる。つまり、Ｙ方向に−Ｄ／２移動させる。第２領域内の全てのペレットを取り出す場合も、第１領域内の全てのペレットを取り出す場合とほぼ同様に、ウエハステージ２０を最大で、Ｘ方向に−Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動する。ウエハステージ２０の移動する最大範囲をウエハステージ移動範囲５２で示す。
【００３５】
なお、移動範囲５２は移動範囲５０と若干相違する。つまり、移動範囲５０と移動範囲５２とは同じ形状であるが向きが異なる。その理由は、第１領域は左下を中心とし右上円弧の扇形であり、第２領域は左上中心の右下円弧の扇形であることによる。
【００３６】
第２領域のピックアップ開始前に突上げユニットを移動させたが、ウエハステージ２０は回転させていないので、ペレットの向きは変わらない。従って、吸着ノズルを回転させる必要はない。
【００３７】
次に、図２（Ｃ）を用いて、第３領域からペレットを取り出す場合について説明する。
【００３８】
図２（Ｃ）に示すように、ウエハステージ２０を１８０度回転させて、第３領域を第２象限から第４象限へ移動させる。突上げユニットは、ウエハ２の下端（位置Ｂ）から移動させない。
【００３９】
第３領域内の全てのペレットを取り出すためには、第２領域のペレットを取り出す場合と同様に、ウエハステージ２０を最大で、Ｘ方向に−Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動する。ウエハステージ２０の移動する最大範囲は、第２領域のペレットを取り出す場合と同様に、ウエハステージ移動範囲５２である。
【００４０】
ウエハステージ２０は１８０度回転するが、ペレットの向きは長手方向がＹ方向を向いたままなので、吸着ノズルを回転させることなくペレットを吸着することができる。
【００４１】
最後に、図２（Ｄ）を用いて、第４領域からペレットを取り出す場合について説明する。
【００４２】
第３領域を第２象限から第４象限へ移動させた時に、第４領域は第１象限に移動している。
【００４３】
このため第４領域内の全てのペレットを取り出すためには、ウエハステージ２０を回転させることなく、突上げユニットをウエハ２中心（位置Ａ）に移動させ、つまりＹ方向に＋Ｄ／２移動させて、その後は、第１領域のペレットを取り出す場合と同様に、ウエハステージ２０を最大で、Ｘ方向に−Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動する。ウエハステージ２０の移動する最大範囲は、第１領域のペレットを取り出す場合と同様に、ウエハステージ移動範囲５０である。
【００４４】
ペレットの向きは長手方向がＹ方向を向いたままなので、吸着ノズルを回転させることなくペレットを吸着することができる。
【００４５】
このように、第１〜第４のいずれの領域から取り出す場合でも、ウエハステージ２０は最大で、Ｘ方向に−Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動する。このため、ウエハステージの移動範囲は、Ｘ方向にＤ／２、Ｙ方向にＤ／２となり、ウエハ２を４つの領域に分割して９０度ずつ回転させてピックアップした場合と同様に、ウエハステージ２０の移動範囲を小さくできる。
【００４６】
また、第１〜第４のいずれの領域から取り出す場合でも、ペレットの向きは長手方向がＹ方向を向いたままなので、図６に示すような角錐コレット１５１を用いた場合であっても、吸着ノズル（角錐コレット１５１）を回転させることなくペレットを吸着することができる。
【００４７】
本実施形態においては、突上げユニットをウエハの中心（位置Ａ）からウエハの下端（位置Ｂ）に移動した。このような移動方向及び移動量の決定方法を図３を用いて説明する。
【００４８】
図３（Ａ）は、ウエハを４つの領域に分割した場合の右側半分の２つの領域（扇形Ｔ１とＴ２）を模式的に示した図である。ここで、一の領域Ｔ１から他の領域Ｔ２にペレットの取り出し領域を切り換えるときの突上げユニットの移動方向及び移動量は、一の領域Ｔ１と他の領域Ｔ２とを仮想的に相対移動させたときに両領域Ｔ１、Ｔ２にて形成される合成領域（仮想合成領域）に外接する四角形Ｒの面積が最小、すなわち図３（Ｂ）に示す状態となるときの領域Ｔ２に対する領域Ｔ１の移動方向及び移動量に基づいて決定される。具体的には、図２で、ペレットの取り出し領域を第１領域から第２領域に切り換えるときの突上げユニットの移動方向及び移動量は、第１領域を第２領域に対してＹ方向に距離−Ｄ／２移動させたときに、第１領域と第２領域とで形成される合成領域の外接四角形の面積が最小となることから、Ｙ方向に−Ｄ／２となる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態に係るピックアップ方法について説明する。この第２実施形態においては、ウエハを２つの領域に等分割して、各領域毎にピックアップを行う。
【００５０】
まず、図４（Ａ）を用いて、第１領域からペレットを取り出す場合について説明する。ペレットは、上下方向（Ｙ方向）を長手方向とする。
【００５１】
図４（Ａ）に示すように、ウエハステージ２０上のウエハシート（不図示）上に置かれたウエハ２の中心がＸ軸とＹ軸の交点（位置Ａ：基準位置）にくるようにウエハステージ２０を配置し、かつ突上げユニットをウエハ２の中心に位置させる。
【００５２】
上半分の領域から全てのペレットを取り出す（ピックアップする）ためには、ウエハステージ２０を最大で、Ｘ方向に±Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動する。ウエハステージ２０の移動する最大範囲をウエハステージ移動範囲５４で示す。
【００５３】
また、上半分の領域から全てのペレットを取り出す間、突上げユニットは、水平方向（図４の紙面に対して水平方向）には移動しない。
【００５４】
次に、図４（Ｂ）を用いて、下半分の領域からペレットを取り出す場合について説明する。
【００５５】
まず、突上げユニットをウエハ２の下端（位置Ｂ）に移動させる。つまり、Ｙ方向に−Ｄ／２移動させる。下半分の領域内の全てのペレットを取り出すためには、ウエハステージ２０を最大で、Ｘ方向に±Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動する。ウエハステージ２０の移動する最大範囲をウエハステージ移動範囲５６で示す。
【００５６】
下半分の領域内からのペレットピックアップを開始する前に突上げユニットを移動させたが、ウエハステージ２０は回転させていないので、ペレットの向きは変わらない。従って、吸着ノズルを回転させる必要はない。
【００５７】
このように、どちらの領域からペレットを取り出す場合でも、ペレットの向きが変わらないので、吸着ノズルを回転させることなくペレットを吸着することができる。
【００５８】
また、上半分の領域、下半分の領域のどちらの領域についても、ウエハステージ２０は、Ｘ方向に±Ｄ／２、Ｙ方向に−Ｄ／２移動することから、ウエハ２全体からペレットを取り出す際のウエハステージ２０の移動範囲は、Ｘ方向にＤ、Ｙ方向にＤ／２となる。つまり、従来における、ウエハ２を２つの領域に分割し、上半分の領域から全ペレットをピックアップした後に、ウエハ２を１８０度回転し、残りの全ペレットをピックアップする場合とほぼ同程度にウエハステージ２０の移動範囲を小さくできる。
【００５９】
しかも、本実施形態においては、ウエハステージ２０を回転させる必要がないので、ウエハ２を１８０度回転させたときには取り出したペレットにウエハ２の回転量分の修正回転（１８０度回転）を加える必要がある従来に比べ、この回転のために要する時間を省くことができ、生産効率を向上させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ウエハをダイシングして得られた各ペレットを複数の領域に分割し、この分割した領域毎にペレットを取り出す場合にペレットの向きを変えることなく、つまり吸着ノズル回転機構等を必要とすることなく、ペレットのピックアップが可能となり、かつウエハステージの移動範囲を小さくできる。これにより、生産性の向上及びウエハステージの移動範囲の狭小化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のペレットピックアップ装置の構成の概略を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に関し、ウエハを４つの領域に等分割して、領域毎にペレットをピックアップする方法を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態に関し、突上げユニットの移動方向及び移動量を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態に関し、ウエハを２つの領域に等分割して、領域毎にペレットをピックアップする方法を説明するための図である。
【図５】従来の、ウエハを４つの領域に等分割して、領域毎にペレットをピックアップする方法を説明するための図である。
【図６】吸着ノズルの先端に取り付けられる角錐コレットがペレットを適切に吸着した状態を示す図である。
【図７】ペレットが９０度回転したために角錐コレットがペレットを適切に吸着できなくなってしまった状態を示す図である。
【符号の説明】
１０突上げユニット
１２突上げユニット移動手段
１４突上げユニット駆動手段
２０ウエハステージ
２２ウエハステージ回転手段
３２ウエハステージ移動手段

Claims

ウエハをダイシングして得られたペレット群を、前記ウエハの中心で直交するＸ軸及びＹ軸のうち少なくともＸ軸により複数の領域に分割し、この分割した領域毎に前記ペレットを取り出すペレットピックアップ装置において、
前記ウエハを載置するウエハステージと、
このウエハステージ上の各ペレットを突き上げる突上げユニットと、
この突上げユニットを前記ウエハの中心と、前記ウエハの外周とＹ軸との交点との間で移動させる突上げユニット移動手段と、
前記領域毎に、前記ウエハステージ上の各ペレットを、前記ウエハの中心または前記ウエハの外周とＹ軸との交点のいずれかに位置付けられた前記突上げユニットによる突き上げ対象位置に順次移動させるようにウエハステージを移動させるウエハステージ移動手段と、
前記突き上げ対象位置に順次移動させられた各ペレットをピックアップするために前記突上げユニットを駆動する突上げユニット駆動手段とを具備することを特徴とするペレットピックアップ装置。
ウエハステージを回転するウエハステージ回転手段を具備することを特徴とする請求項１記載のペレットピックアップ装置。
ウエハをダイシングして得られたペレット群を、前記ウエハの中心で直交するＸ軸及びＹ軸のうち少なくともＸ軸により複数の領域に分割し、この分割した領域毎に突上げユニットを用いてペレットを取り出すペレットピックアップ方法であって、
前記ペレットを取り出す領域を分割した複数の領域における一の領域から他の領域に切り換える際の前記突き上げユニットの移動方向及び移動量を、前記Ｙ方向、及び、前記ウエハの中心と、前記ウエハの外周とＹ軸との交点との間の距離によって決定することを特徴とするペレットピックアップ方法。
ウエハをダイシングして得られた各ペレットを前記ウエハの中心で直交するＸ軸とＹ軸とにより４つの領域に分割し、この分割した領域毎に前記各ペレットを突上げユニットを用いてピックアップする方法であって、
前記突上げユニットを前記ウエハの中心に位置させ、
前記ウエハを移動させることにより、第１の領域内の各ペレットを前記突上げユニットによる突き上げ対象位置に順次移動させ、
前記突上げユニットにより前記第１の領域内のペレットを順次ピックアップし、
次に、前記突上げユニットを前記ウエハ中心から、前記Ｘ軸又はＹ軸と前記ウエハ外周との交点であって前記第１の領域に接しない点へ移動させ、
前記ウエハを、前記第１の領域内のペレットをピックアップした場合と略同様に移動させることにより、第２の領域内に存在する各ペレットを前記突上げユニットによる突き上げ対象位置に順次移動させ、
前記突上げユニットにより前記第２の領域内のペレットを順次ピックアップし、
次に、前記ウエハを１８０度回転させ、
前記第２の領域内のペレットをピックアップした場合と同様にして、第３の領域内のペレットを順次ピックアップし、
次に、前記突上げユニットをウエハ中心に戻し、
前記第１の領域内のペレットをピックアップした場合と同様にして、第４の領域内のペレットを順次ピックアップすることを特徴とするペレットピックアップ方法。