JP6899249B2 - ウェーハカセット - Google Patents

Description

本発明は、複数枚のウェーハを収容するウェーハカセットに関する。

従来、半導体デバイスが形成される半導体ウェーハや、光デバイスが形成される光デバイスウェーハといった各種板状のウェーハ（被加工物）を製造（加工）する工程において、複数枚のウェーハをカセットに収容し、カセット単位で各加工装置間を搬送する技術が知られている。例えば、特許文献１には、ウェーハを支持する支持プレートと、支持プレート同士の間に配設された隔壁プレートとを備えたウェーハカセットが開示されている。このウェーハカセットは、ウェーハを搬出する際、ウェーハを搬出するための保持部によってウェーハを隔壁プレートに押し当てることによってウェーハの湾曲を矯正した後、保持部によってウェーハを吸引して保持する。

特開２００５‐２２８８６７号公報

上記特許文献１に記載のウェーハカセットは、ウェーハの搬出に際してウェーハの湾曲を矯正することができるものの、カセット内に収容されている状態のウェーハが湾曲すること自体を抑制することができない。ウェーハカセット内に収容されるウェーハは、個々のデバイスチップに分割するための分割予定ラインに沿って、ハーフカット溝といった後の工程において分割の基点とされる構造を含む場合がある。このような分割の基点とされる構造を含むウェーハがウェーハカセット内で湾曲すると、ウェーハカセットの搬送中に、この構造を基点としてウェーハに損傷が生じるおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウェーハに損傷を生じさせることなく、安定的にウェーハを収容して搬送することができるウェーハカセットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数枚のウェーハを収容するウェーハカセットであって、対向する側壁と、該側壁に連結し、ウェーハを支持する複数の棚板部と、該棚板部のウェーハを支持する領域に設置され、該ウェーハを静電吸着する電極を含む静電吸着機構と、該静電吸着機構に給電する給電部と、を備え、該ウェーハカセット内に収容されている該ウェーハの全面が該静電吸着機構により吸着される。

また、該給電部は、ウェーハカセット載置領域に該ウェーハカセットが載置されると電源と電気的に接続されることが好ましい。

また、該給電部は、二次電池を備え、該二次電池から該静電吸着機構に給電することが好ましい。

また、該棚板部は、ウェーハを吸着保持する搬送プレートの進入が許容される間隔を空けて上下に重なって設定されることが好ましい。

また、複数枚のウェーハを収容するウェーハカセットであって、対向する側壁と、該側壁に連結し、ウェーハを支持する複数の棚板部と、該棚板部のウェーハを支持する領域に設置され、該ウェーハを静電吸着する電極を含む静電吸着機構と、該静電吸着機構に給電する給電部と、を備え、該ウェーハは、環状フレームの開口を覆うシート部材を介して該環状フレームの開口に位置付けられてフレームユニットを構成し、該フレームユニットが該棚板部に載置されると該シート部材を介して該ウェーハが該電極に静電吸着されることが好ましい。
また、ウェーハは、ハーフカット溝又は改質層が形成されていることが好ましい。

本発明にかかるウェーハカセットは、複数の棚板部のウェーハを支持する領域に設置された静電吸着機構によって、ウェーハの全面を吸着することができるため、棚板部上でウェーハが湾曲したり、動いたりすることを抑制することができる。従って、本発明にかかるウェーハカセットは、ウェーハに損傷を生じさせることなく、安定的にウェーハを収容して搬送することができる、という効果を奏する。

図１は、ウェーハにレーザー加工を施すレーザー加工装置を示す概略図である。 図２は、実施形態にかかるウェーハカセットにより搬送されるウェーハの一例を示す斜視図である。 図３は、実施形態にかかるウェーハカセットを示す斜視図である。 図４は、静電吸着機構を示す平面図である。 図５は、静電吸着機構を示す断面図である。 図６は、ウェーハカセットをカセット載置領域に載置する様子を示す斜視図である。 図７は、ウェーハカセットの底板に設けられた給電部を示す底面図である。 図８は、実施形態にかかるウェーハカセットにより搬送されるウェーハの他の形態を示す説明図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

図１は、ウェーハにレーザー加工を施すレーザー加工装置を示す概略図であり、図２は、実施形態にかかるウェーハカセットにより搬送されるウェーハの一例を示す斜視図であり、図３は、実施形態にかかるウェーハカセットを示す斜視図である。実施形態にかかるウェーハカセット２０は、被加工物としてのウェーハ２０１の製造（加工）工程において、複数枚のウェーハ２０１を収容して各加工装置間を搬送する際に用いられる。本実施形態では、図１に示すレーザー加工装置１をウェーハ２０１の搬送対象となる加工装置の一例として、ウェーハカセット２０の構成及び機能について説明する。レーザー加工装置１は、図示しない切削装置により裏面２０１ｂにハーフカット溝２０５が形成されたウェーハ２０１に対して、レーザー光線の照射によるアブレーション加工を施し、ハーフカット溝２０５の溝底にフルカット溝を形成する装置である。

ウェーハカセット２０に収容されて搬送されるウェーハ２０１は、本実施形態では、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを基板とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハである。ウェーハ２０１は、図２に示すように、表面２０１ａに交差（本実施形態では、直交）する複数の分割予定ライン２０２によって区画された複数の領域にそれぞれデバイス２０３が形成されている。また、図２に示すように、ウェーハ２０１は、図示しない切削装置において、切削ブレードにより分割予定ライン２０２に沿って形成されたハーフカット溝２０５を有する。ハーフカット溝２０５は、ウェーハ２０１の裏面２０１ｂから表面２０１ａの近傍まで形成されている。また、本実施形態において、ウェーハ２０１は、図２に示すように、デバイス２０３を保護するために表面２０１ａに保護テープ２０４が貼り付けられている。ウェーハ２０１は、保護テープ２０４側が鉛直方向の下側に位置した状態で、ウェーハカセット２０内に収容され、レーザー加工装置１へと搬送される。

レーザー加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、レーザー光線照射ユニット１１と、Ｘ軸移動手段１２と、Ｙ軸移動手段１３と、回転手段１４と、カセット支持台１５と、搬送ユニット１６と、洗浄ユニット１７とを備える。

チャックテーブル１０は、ウェーハ２０１を保持する保持面１０ａを有する。保持面１０ａは、金属やポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持面１０ａは、ウェーハ２０１の保護テープ２０４を介して表面２０１ａ側を保持する。チャックテーブル１０は、Ｘ軸移動手段１２によりレーザー光線照射ユニット１１に対してＸ軸方向（加工送り方向）に相対移動可能とされている。チャックテーブル１０は、Ｙ軸移動手段１３によりレーザー光線照射ユニット１１に対してＹ軸方向（割り出し送り方向）に相対移動可能とされている。また、チャックテーブル１０は、回転手段１４によりＺ軸方向と平行な中心軸線回りに回転可能とされている。

レーザー光線照射ユニット１１は、チャックテーブル１０に保持されたウェーハ２０１にレーザー加工を施す。レーザー光線照射ユニット１１は、レーザー光を発振する発振手段と、ウェーハ２０１の所望の位置にレーザー光を集光させる集光手段とを有する。レーザー光線照射ユニット１１は、分割予定ライン２０２に沿って、すなわちハーフカット溝２０５に沿ってウェーハ２０１の裏面２０１ｂ側にレーザー光線を照射し、ハーフカット溝２０５の溝底をアブレーション加工することで、ウェーハ２０１の表面２０１ａまで達するフルカット溝を形成する。

Ｘ軸移動手段１２は、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０をＸ軸方向に加工送りする加工送り手段である。Ｘ軸移動手段１２は、軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるパルスモータと、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動自在に支持するガイドレールとを備える。

Ｙ軸移動手段１３は、チャックテーブル１０をＹ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０を割り出し送りする割り出し送り手段である。Ｙ軸移動手段１３は、軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるパルスモータと、チャックテーブル１０をＹ軸方向に移動自在に支持するガイドレールとを備える。

回転手段１４は、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な中心軸線回りに回転させる。回転手段１４は、Ｘ軸移動手段１２によりＸ軸方向に移動される移動テーブル上に配置されている。

カセット支持台１５は、その上面がウェーハカセット２０を載置するカセット載置領域（ウェーハカセット載置領域）１５ａとされている。カセット支持台１５は、鉛直方向に移動自在なカセットエレベータとして構成されている。

搬送ユニット１６は、第一搬送プレート１６ａと、第二搬送プレート１６ｂとを備える。本実施形態において、第一搬送プレート１６ａ及び第二搬送プレート１６ｂは、ウェーハ２０１の一方の面（本実施形態では、ウェーハ２０１の裏面２０１ｂ）を吸着保持可能な真空吸引式の搬送プレートである（図５参照）。第一搬送プレート１６ａは、ウェーハカセット２０と、レーザー加工前またはレーザー加工後のウェーハ２０１が仮置きされる図示しない仮置きテーブルとの間で、ウェーハ２０１を搬送する。また、第二搬送プレート１６ｂは、図示しない仮置きテーブルと、チャックテーブル１０と、洗浄ユニット１７との間で、レーザー加工前またはレーザー加工後のウェーハ２０１を搬送する。

このように構成されたレーザー加工装置１において、ウェーハ２０１にレーザー加工を施す際には、第一搬送プレート１６ａによってウェーハカセット２０からウェーハ２０１を取り出し、図示しない仮置きテーブルに仮置きする。次に、第二搬送プレート１６ｂによって図示しない仮置きテーブルからチャックテーブル１０へとウェーハ２０１を搬送する。そして、レーザー光線照射ユニット１１をウェーハ２０１の分割予定ライン２０２に沿って相対的に移動させながら、レーザー光線を照射する。それにより、ウェーハ２０１のハーフカット溝２０５の溝底にフルカット溝を形成し、ウェーハ２０１を分割予定ライン２０２に沿って複数のデバイスチップに分割する。その後、複数のデバイスチップに分割されて保護テープ２０４に固定された状態のウェーハ２０１を、第二搬送プレート１６ｂによってチャックテーブル１０から洗浄ユニット１７へと搬送し、洗浄ユニット１７によるウェーハ２０１の洗浄後、再び第二搬送プレート１６ｂによってウェーハ２０１を図示しない仮置きテーブルに仮置きする。最後に、第一搬送プレート１６ａによって図示しない仮置きテーブルに仮置きされたウェーハ２０１をウェーハカセット２０内に収容する。

次に、実施形態にかかるウェーハカセット２０について説明する。ウェーハカセット２０は、図３に示すように、底板２１と、側壁２２と、天板２３と、複数の棚板部２４と、各棚板部２４に設置された静電吸着機構３０と、各静電吸着機構３０へと電力を供給する給電部４０（図４及び図７参照）とを備える。ウェーハカセット２０は、立方体状の筐体であり、ウェーハ２０１を搬出入するための開口部２０ａを有する。

底板２１は、複数の脚部２１ａを有している。ウェーハカセット２０は、脚部２１ａを介してレーザー加工装置１のカセット支持台１５に設けられたカセット載置領域１５ａに載置される（図６参照）。本実施形態において、底板２１とカセット載置領域１５ａとの間には、わずかに隙間が形成される。複数の側壁２２は、底板２１の３つの縁部から鉛直方向上側に延びる。複数の側壁２２のうち、２つは互いに対向して配置され、１つは開口部２０ａと対向して配置される。天板２３は、各側壁２２の上端に取り付けられる。天板２３は、ウェーハカセット２０の搬送を容易にするための持ち手部２３ａが中央部に設けられている。

複数の棚板部２４は、図３に示すように、鉛直方向において互いに等間隔を空けて、互いに対向する２つの側壁２２に連結されている。各棚板部２４は、上面がウェーハ２０１を支持するウェーハ支持領域２４ａである。各棚板部２４は、互いに隣り合うもの同士が、ウェーハ２０１を吸着保持する第一搬送プレート１６ａの進入が許容される間隔を空けて、鉛直方向の上下に重なって設定される（配置される）。

次に、静電吸着機構３０について説明する。図４は、静電吸着機構を示す平面図であり、図５は、静電吸着機構を示す断面図である。静電吸着機構３０は、図４及び図５に示すように、各棚板部２４のウェーハ２０１を支持するウェーハ支持領域２４ａに設置されている。静電吸着機構３０は、一対の電極３１と、電源ユニット３２と、ウェーハ検出ユニット３３と、制御ユニット３４とを備える。

一対の電極３１は、正極電極３１ａと、負極電極３１ｂとを一つずつ有する。正極電極３１ａ及び負極電極３１ｂは、図４に示すように、半円板状の電極である。正極電極３１ａ及び負極電極３１ｂは、本実施形態において、棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａの中央部に互いに間隔を空けて配置される。正極電極３１ａ及び負極電極３１ｂは、図５に示すように、絶縁性の樹脂材料等で形成される絶縁層３１ｃにより被覆されている。

電源ユニット３２は、本実施形態において、棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａの四隅の一角に配置される。電源ユニット３２は、給電部４０のバッテリー４１に電力線３５を介して接続される。電源ユニット３２は、正極端子３２ａに一対の電極３１の正極電極３１ａが接続されている。また、電源ユニット３２は、負極端子３２ｂに一対の電極３１の正極電極３１ａが接続されている。電源ユニット３２は、給電部４０のバッテリー４１から供給された電力を、正極端子３２ａを介して正極電極３１ａへと供給すると共に、負極端子３２ｂを介して負極電極３１ｂへと供給する。本実施形態において、電源ユニット３２は、正極端子３２ａから出力する電圧、及び、負極端子３２ｂから出力する電圧を、プラスの直流電圧からマイナスの直流電圧まで可変な直流電源装置として構成されている。電源ユニット３２による電圧の出力は、制御ユニット３４により制御される。

ウェーハ検出ユニット３３は、本実施形態において、棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａの四隅の一角に配置される。ウェーハ検出ユニット３３は、一対の電極３１上にウェーハ２０１が載置されているか否かを検出する装置である。ウェーハ検出ユニット３３は、給電部４０のバッテリー４１に電力線３５を介して接続されている。ウェーハ検出ユニット３３は、静電容量センサ電極３３ａと、検出部３３ｂとを有する。静電容量センサ電極３３ａは、本実施形態において、正極電極３１ａと負極電極３１ｂとの間に配置される。静電容量センサ電極３３ａは、検出部３３ｂを介してバッテリー４１と接続されている。検出部３３ｂは、静電容量センサ電極３３ａにおける静電容量の変化に基づいて、一対の電極３１上にウェーハ２０１が載置されたことを検出する。検出部３３ｂは、信号線３６により制御ユニット３４に接続されている。検出部３３ｂは、一対の電極３１上にウェーハ２０１が載置されたという検出結果を制御ユニット３４に出力する。

制御ユニット３４は、本実施形態において、棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａの四隅の一角に配置される。制御ユニット３４は、給電部４０のバッテリー４１に電力線３５を介して接続される。制御ユニット３４は、信号線３６により、電源ユニット３２及びウェーハ検出ユニット３３の検出部３３ｂに接続されている。また、本実施形態において、制御ユニット３４は、レーザー加工装置１等の各加工装置の図示しない制御部と通信可能に構成されている。制御ユニット３４は、ウェーハ検出ユニット３３によるウェーハ２０１の検出結果、及び、レーザー加工装置１の図示しない制御部から受信した情報に基づいて、電源ユニット３２から一対の電極３１へと供給する電圧を制御し、静電吸着機構３０によるウェーハ２０１の吸着保持の実行と解除とを切り替える。

次に、静電吸着機構３０に電力を供給する給電部４０について説明する。給電部４０は、複数のバッテリー４１と、ワイヤレス受電コイル４２（図７参照）と、給電ユニット４３（図７参照）とを有する。

複数のバッテリー４１は、各静電吸着機構３０に対応して一つずつ設けられている。各バッテリー４１は、図４に示すように、棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａの四隅の一角に配置されている。本実施形態において、バッテリー４１は、二次電池である。バッテリー４１は、電源ユニット３２、ウェーハ検出ユニット３３、及び制御ユニット３４に電力線３５を介して接続されている。バッテリー４１は、ワイヤレス受電コイル４２が受電し、給電ユニット４３から供給された電力を蓄電すると共に、蓄電した電力を電源ユニット３２、ウェーハ検出ユニット３３、及び制御ユニット３４に供給する。

各バッテリー４１へと電力を供給する給電ユニット４３及びワイヤレス受電コイル４２は、ウェーハカセット２０の底板２１のカセット載置領域１５ａに載置される面側に設けられている。図６は、ウェーハカセットをカセット載置領域に載置する様子を示す斜視図であり、図７は、ウェーハカセットの底板に設けられた給電部を示す底面図である。

ワイヤレス受電コイル４２は、ウェーハカセット２０が載置されるカセット支持台１５のカセット載置領域１５ａに設けられたワイヤレス送電コイル１５ｂ（図６参照）から、例えば電磁誘導方式、磁界共鳴方式またはその他の方式によって電力を受電することができる。

給電ユニット４３は、ワイヤレス受電コイル４２と、各バッテリー４１とに接続されている。また、給電ユニット４３は、ワイヤレス受電コイル４２から各バッテリー４１への給電を制御する給電制御部を含む。給電ユニット４３の給電制御部は、レーザー加工装置１の図示しない制御部と通信可能に構成されている。給電ユニット４３の給電制御部は、ウェーハカセット２０がカセット載置領域１５ａに載置されると、レーザー加工装置１の図示しない制御部へと給電指示を出力する。給電指示を受信したレーザー加工装置１の図示しない制御部は、図示しない外部電源からの電力をワイヤレス送電コイル１５ｂへと供給する。それにより、ワイヤレス送電コイル１５ｂとワイヤレス受電コイル４２との間で電力がやり取りされ、さらに、給電ユニット４３から蓄電電力が低下しているバッテリー４１へと電力が供給される。すなわち、給電部４０は、カセット載置領域１５ａにウェーハカセット２０が載置されると、図示しない外部電源と電気的に接続される。

ウェーハカセット２０を用いたウェーハ２０１の搬送動作について説明する。まず、オペレータがウェーハカセット２０をレーザー加工装置１へと搬送している際には、各バッテリー４１に蓄えられた電力を用いて、静電吸着機構３０によるウェーハ２０１の吸着保持がなされている。具体的には、制御ユニット３４は、ウェーハカセット２０内に各ウェーハ２０１が収容されている状態であるため、ウェーハ検出ユニット３３からウェーハ２０１が一対の電極３１上に載置されているという検出結果を受信する。このとき、制御ユニット３４は、電源ユニット３２を制御し、正極端子３２ａから正極電極３１ａへとプラスの電圧を印加させると共に、負極端子３２ｂから負極電極３１ｂへとマイナスの電圧を印加させる。その結果、ウェーハ２０１が導電体である場合には静電誘導によって、また、ウェーハ２０１が絶縁体又は半導体である場合には誘電分極によって、正極電極３１ａおよび負極電極３１ｂとウェーハ２０１との間で正負の電荷が引き寄せられ、静電気力が発生する。この静電気力により、ウェーハ２０１の表面２０１ａ側の全面が保護テープ２０４を介して静電吸着機構３０により吸着される。

次に、ウェーハカセット２０がレーザー加工装置１のカセット支持台１５のカセット載置領域１５ａに搬送されると、上述したように、図示しない外部電源からの電力が各静電吸着機構３０のバッテリー４１へと供給される。これにより、バッテリー４１に電力が蓄電される。また、制御ユニット３４は、レーザー加工装置１の図示しない制御部と通信し、各ウェーハ２０１にレーザー加工を順次施すために、ウェーハカセット２０から搬出すべきウェーハ２０１の情報を受信する。制御ユニット３４は、ウェーハカセット２０から搬出すべきウェーハ２０１を吸着保持している静電吸着機構３０について、電源ユニット３２を制御し、正極端子３２ａから正極電極３１ａへとマイナスの電圧を印加させると共に、負極端子３２ｂから負極電極３１ｂへとプラスの電圧を印加させる。その結果、正極電極３１ａおよび負極電極３１ｂとウェーハ２０１との間に蓄積された電荷が除電され、静電吸着機構３０によるウェーハ２０１の吸着が解除される。それにより、レーザー加工装置１の第一搬送プレート１６ａを各棚板部２４同士の間に進入させ、第一搬送プレート１６ａにより容易に搬出することが可能となる。

その後、上述した手順によってレーザー加工が施され、フルカット溝が形成された（複数のデバイスチップに分割された）ウェーハ２０１は、第一搬送プレート１６ａにより再びウェーハカセット２０内へと搬送される。第一搬送プレート１６ａによりレーザー加工後のウェーハ２０１が棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａ上に搬送されると、ウェーハ検出ユニット３３からウェーハ２０１が一対の電極３１上に載置されているという検出結果が制御ユニット３４へと出力される。検出結果を受信した制御ユニット３４は、電源ユニット３２を制御し、正極端子３２ａから正極電極３１ａへとプラスの電圧を印加させると共に、負極端子３２ｂから負極電極３１ｂへとマイナスの電圧を印加させる。その結果、上述したように、ウェーハ２０１の表面２０１ａ側の全面が保護テープ２０４を介して静電吸着機構３０に吸着される。各ウェーハ２０１は、この状態でウェーハカセット２０内に収容され、オペレータにより他の加工装置へと搬送される。

以上説明したように、実施形態にかかるウェーハカセット２０は、複数の棚板部２４のウェーハ２０１を支持するウェーハ支持領域２４ａに設置された静電吸着機構３０によって、ウェーハ２０１の全面を吸着することができるため、棚板部２４上でウェーハ２０１が湾曲したり、動いたりすることを抑制することができる。従って、実施形態にかかるウェーハカセット２０は、ウェーハ２０１に損傷を生じさせることなく、安定的にウェーハ２０１を収容して搬送することが可能となる。

特に、本実施形態で例示したように、裏面２０１ｂにハーフカット溝２０５が形成されたウェーハ２０１をウェーハカセット２０に収容してレーザー加工装置１へと搬送する際に、ウェーハ２０１がウェーハカセット２０内で湾曲した状態となることを抑制することで、湾曲したウェーハ２０１がハーフカット溝２０５を基点として損傷することを良好に抑制することが可能となる。

また、本実施形態のウェーハカセット２０は、例えば真空吸引源と接続された真空吸引機構を棚板部２４上に設け、真空吸引機構によってウェーハ２０１を吸引保持する構成に比べて、常に真空吸引源とウェーハカセット２０とを接続しておく必要がない。それにより、ウェーハカセット２０の搬送の自由度を高めることができる。

また、給電部４０は、カセット載置領域１５ａにウェーハカセット２０が載置されると図示しない外部電源と電気的に接続される。これにより、給電部４０と外部電源とを容易に接続することができる。

また、給電部４０は二次電池としてのバッテリー４１を備え、バッテリー４１から静電吸着機構３０に給電する。これにより、静電吸着機構３０を作動させる電力をバッテリー４１に蓄電することができるため、ウェーハカセット２０を搬送する際に、静電吸着機構３０に電力を供給するための配線を常時つないでおく必要がない。従って、ウェーハカセット２０の搬送の自由度を高めることができる。

また、棚板部２４は、ウェーハ２０１を吸着保持する第一搬送プレート１６ａの進入が許容される間隔を空けて上下に重なって設定される。これにより、第一搬送プレート１６ａによって、棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａ上からウェーハ２０１を容易に搬出することができると共に、ウェーハ支持領域２４ａ上へとウェーハ２０１を容易に搬入することができる。

また、本実施形態では、表面２０１ａに保護テープ２０４を貼着したウェーハ２０１をウェーハカセット２０に収容し、レーザー加工装置１へとウェーハカセット２０を搬送する場合を例示したが、ウェーハ２０１の形態は、これに限られず、また、ウェーハカセット２０の搬送対象となる加工装置は、レーザー加工装置１に限られない。

図８は、実施形態にかかるウェーハカセットにより搬送されるウェーハの他の形態を示す説明図である。図示するように、ウェーハ２０１は、環状フレーム２１１の開口２１１ａを覆うシート部材２１２を介して、環状フレーム２１１の開口２１１ａに位置づけられてフレームユニット２１０を構成するものであってもよい。図８に示す例では、ウェーハ２０１は、デバイス２０３が形成された表面２０１ａ側がシート部材２１２に貼着される。また、図８に示すウェーハ２０１も、図２に示す例と同様に、図示しない切削装置により裏面２０１ｂにハーフカット溝２０５が形成されている。

このようなフレームユニット２１０を構成するウェーハ２０１についても、実施形態にかかるウェーハカセット２０に収容して、ハーフカット溝２０５の溝底にフルカット溝を形成するためのレーザー加工装置といった他の加工装置へと搬送することができる。なお、この場合のレーザー加工装置は、図１に示すレーザー加工装置１の図示しない仮置きテーブルに代えて、フレームユニット２１０の外縁を支持する仮置き用の一対のガイドレールを備えるものであればよい。また、他の加工装置としては、例えば、ウェーハ２０１に外力を付与して、ハーフカット溝２０５を基点としてウェーハ２０１を複数のデバイスチップに分割するための装置等が挙げられる。

図８に例示するフレームユニット２１０をウェーハカセット２０に収容する場合、ウェーハ２０１の表面２０１ａが貼着されたシート部材２１２側が鉛直方向の下側に位置する状態で、フレームユニット２１０を各棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａ上に載置する。制御ユニット３４は、ウェーハ検出ユニット３３からのフレームユニット２１０が一対の電極３１上に載置されているという検出結果に基づき、電源ユニット３２を制御し、正極端子３２ａから正極電極３１ａへとプラスの電圧を印加させると共に、負極端子３２ｂから負極電極３１ｂへとマイナスの電圧を印加させる。その結果、ウェーハ２０１は、シート部材２１２を介して、表面２０１ａ側の全面が静電吸着機構３０の電極３１上に吸着される。それにより、棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａ上において、ウェーハ２０１が湾曲したり、動いたりすることが抑制される。特に、ガイドレールによってフレームユニット２１０の外縁部を支持する構成に比べて、シート部材２１２が撓むことをより良好に抑制することができる。そのため、シート部材２１２が撓むことにより、ウェーハ２０１を拡張させる方向の外力がウェーハ２０１に付与され、ハーフカット溝２０５を基点としてウェーハ２０１が損傷することを抑制することができる。このように、実施形態にかかるウェーハカセット２０は、ウェーハ２０１の裏面２０１ｂにハーフカット溝２０５が形成され、かつ、表面２０１ａにシート部材２１２が貼着されたフレームユニット２１０を収容する場合に、より好適である。

また、実施形態にかかるウェーハカセット２０に収容されて搬送されるウェーハ２０１は、裏面２０１ｂにハーフカット溝２０５が形成されたものに限られず、表面２０１ａにハーフカット溝２０５が形成されたものであってもよい。この場合、ウェーハ２０１は、裏面２０１ｂ側が各棚板部２４のウェーハ支持領域２４ａに載置され、静電吸着機構３０により裏面２０１ｂ側の全面が吸着される。なお、この場合にも、ウェーハ２０１は、裏面２０１ｂに保護テープ２０４が貼着されてもよいし、裏面２０１ｂにシート部材２１２が貼着されたフレームユニットを構成するものであってもよい。また、表面２０１ａにハーフカット溝２０５が形成されたウェーハ２０１を搬送する加工装置としては、例えば、上述したようなフルカット溝を形成するためのレーザー加工装置や、ウェーハ２０１を裏面２０１ｂ側からハーフカット溝２０５に至るまで研削し、複数のデバイスチップへと分割するための研削装置や、ウェーハ２０１に外力を付与して、ハーフカット溝２０５を基点にウェーハ２０１を複数のデバイスチップに分割するための装置等が挙げられる。

さらに、実施形態にかかるウェーハカセット２０に収容されて搬送されるウェーハ２０１は、ハーフカット溝２０５が形成されたものでなくてもよい。この場合、実施形態にかかるウェーハカセット２０によるウェーハ２０１の搬送対象は、例えば、ウェーハ２０１を研削するための研削装置や、ウェーハ２０１を研磨するための研磨装置、ウェーハ２０１の分割予定ライン２０２に沿って改質層を形成するためのレーザー加工装置、形成した改質層に沿ってウェーハ２０１を複数のデバイスチップに分割するための外力を付与する装置といった、種々の加工装置であってもよい。特に、分割予定ライン２０２に沿って改質層が形成されたウェーハ２０１を実施形態にかかるウェーハカセット２０に収容して搬送する場合、ウェーハ２０１の湾曲を抑制することで、後の工程において複数のデバイスチップに分割される基点となる改質層を基点として、ウェーハ２０１に損傷が発生することを良好に抑制することができる。

また、本実施形態では、ウェーハカセット２０からウェーハ２０１を取り出す際に、制御ユニット３４は、レーザー加工装置１の図示しない制御部から、搬出すべきウェーハ２０１の情報を受信し、このウェーハ２０１に対応した静電吸着機構３０の正極電極３１ａおよび負極電極３１ｂとウェーハ２０１との間に蓄積された電荷を除電させるものとした。これにより、ウェーハ２０１を容易に搬出することが可能となる。なお、ウェーハカセット２０からウェーハ２０１を取り出す際に、正極電極３１ａおよび負極電極３１ｂとウェーハ２０１との間に蓄積された電荷を除電することなく、第一搬送プレート１６ａの吸引力によって、ウェーハ２０１を静電吸着機構３０から引き離すものとしてもよい。この場合、制御ユニット３４は、レーザー加工装置１の図示しない制御部と通信可能なものでなくてもよい。

また、本実施形態では、各棚板部２４上に設置される静電吸着機構３０が、制御ユニット３４をひとつずつ備えるものとした。ただし、各棚板部２４上に設置される電源ユニット３２、及びウェーハ検出ユニット３３のすべてと接続され、各ウェーハ検出ユニット３３によるウェーハ２０１の検出結果やレーザー加工装置１の図示しない制御部からの情報に基づいて、各電源ユニット３２を制御する制御ユニットを一つだけ設けるものとしてもよい。この場合、制御ユニットは、ウェーハカセット２０のいかなる位置に配置されてもよい。

また、本実施形態では、ウェーハカセット２０の底板２１にワイヤレス受電コイル４２及び給電ユニット４３を設けたが、給電部４０の構成は、これに限られない。例えば、給電部４０の給電ユニット４３を、底板２１ではなく、側壁２２のいずれかの位置に設けてもよい。また、ワイヤレス受電コイル４２も、側壁２２のいずれかの位置に設け、ワイヤレス送電コイル１５ｂを、カセット支持台１５とは異なる他の送電用装置に設けてもよい。さらに、給電部４０は、接触方式で給電が可能なものであってもよい。例えば、ワイヤレス受電コイル４２に代えて、底板２１の脚部２１ａに受電用の接触端子を設け、かつ、カセット載置領域１５ａのワイヤレス送電コイル１５ｂに代えて、カセット載置領域１５ａの脚部２１ａに対応した位置に送電用の接触端子を設ける構成としてもよい。

また、本実施形態では、給電部４０のバッテリー４１を各静電吸着機構３０に対応させて一つずつ設けるものとしたが、バッテリー４１は、少なくとも一つあればよい。この場合、バッテリー４１は、ウェーハカセット２０のいかなる位置に配置されてもよい。また、バッテリー４１は、二次電池に限られず、予め電力が蓄電され、交換可能な一次電池であってもよい。この場合、給電部４０は、ワイヤレス受電コイル４２及び給電ユニット４３を備えなくてもよい。

また、本実施形態では、静電吸着機構３０は、一対の電極３１が、正極電極３１ａ及び負極電極３１ｂを一つずつ有するものとしたが、一対の電極３１の構成は、これに限られない。例えば、一対の電極３１は、複数の正極電極３１ａと、複数の負極電極３１ｂとを含み、各正極電極３１ａと各負極電極３１ｂとが互い違いに並んで配置されるもの等であってもよい。

また、ウェーハ２０１を搬送する第一搬送プレート１６ａは、本実施形態に示したものに限られない。例えば、第一搬送プレート１６ａの代わりに、ウェーハ２０１の外周縁やフレームユニット２１０の外周縁を保持可能な搬送アームを用いてもよい。この場合、隣り合う棚板部２４同士の間隔は、本実施形態で示した例よりも狭い間隔に設定されてもよい。

１ レーザー加工装置
１０ チャックテーブル
１０ａ 保持面
１１ レーザー光線照射ユニット
１２ Ｘ軸移動手段
１３ Ｙ軸移動手段
１４ 回転手段
１５ カセット支持台
１５ａ カセット載置領域
１５ｂ ワイヤレス送電コイル
１６ 搬送ユニット
１６ａ 第一搬送プレート
１６ｂ 第二搬送プレート
１７ 洗浄ユニット
２０ ウェーハカセット
２０ａ 開口部
２１ 底板
２１ａ 脚部
２２ 側壁
２３ 天板
２３ａ 持ち手部
２４ａ ウェーハ支持領域
２４ 棚板部
３０ 静電吸着機構
３１ 電極
３１ａ 正極電極
３１ｂ 負極電極
３１ｃ 絶縁層
３２ 電源ユニット
３２ａ 正極端子
３２ｂ 負極端子
３３ ウェーハ検出ユニット
３３ａ 静電容量センサ電極
３３ｂ 検出部
３４ 制御ユニット
３５ 電力線
３６ 信号線
４０ 給電部
４１ バッテリー
４２ ワイヤレス受電コイル
４３ 給電ユニット
２０１ ウェーハ
２０１ａ 表面
２０１ｂ 裏面
２０２ 分割予定ライン
２０３ デバイス
２０４ 保護テープ
２０５ ハーフカット溝
２１０ フレームユニット
２１１ 環状フレーム
２１１ａ 開口
２１２ シート部材

Claims (6)

1. 複数枚のウェーハを収容するウェーハカセットであって、
   対向する側壁と、
   該側壁に連結し、ウェーハを支持する複数の棚板部と、
   該棚板部のウェーハを支持する領域に設置され、該ウェーハを静電吸着する電極を含む静電吸着機構と、
   該静電吸着機構に給電する給電部と、を備え、
   該ウェーハカセット内に収容されている該ウェーハの全面が該静電吸着機構により吸着されるウェーハカセット。
2. 該給電部は、ウェーハカセット載置領域に該ウェーハカセットが載置されると電源と電気的に接続される請求項１記載のウェーハカセット。
3. 該給電部は、二次電池を備え、該二次電池から該静電吸着機構に給電する請求項１記載のウェーハカセット。
4. 該棚板部は、ウェーハを吸着保持する搬送プレートの進入が許容される間隔を空けて上下に重なって設定される請求項１記載のウェーハカセット。
5. 複数枚のウェーハを収容するウェーハカセットであって、
   対向する側壁と、
   該側壁に連結し、ウェーハを支持する複数の棚板部と、
   該棚板部のウェーハを支持する領域に設置され、該ウェーハを静電吸着する電極を含む静電吸着機構と、
   該静電吸着機構に給電する給電部と、を備え、
   該ウェーハは、環状フレームの開口を覆うシート部材を介して該環状フレームの開口に位置付けられてフレームユニットを構成し、該フレームユニットが該棚板部に載置されると該シート部材を介して該ウェーハが該電極に静電吸着されるウェーハカセット。
6. 該ウェーハは、ハーフカット溝又は改質層が形成されている請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のウェーハカセット。

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