JP7030005B2 - 処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、処理装置に関する。
半導体デバイスや各種機能を有する領域が分割予定ラインによって区画された板状の被加工物を加工して個々のデバイスチップに分割する製造工程は、多くの処理装置(加工装置)による加工が行われる(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。例えば、半導体デバイスの場合、ウェーハを製造する工程、ウェーハにデバイスを形成する工程、ウェーハを薄化したり分割したりする工程が行われる。これらの加工は、それぞれが別の工場で実施されるのが通常である。
特開2005-045033号公報 特開2017-11178号公報
前述した複数の工程に亘って半導体デバイスを製造する際に、デバイスチップの製造を発注した発注元は、納期に至るまでに、工程のどこまで進んでいるかを把握していない。このために、発注元は、もし製品の納品が遅れてしまう、という状況が発生するとしても、事前にそれを予期することが出来ない。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発注元が製造工程の進捗状況を把握することを可能とする処理装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の処理装置は、発注元からの発注を受けて発注に応じたデバイスチップを納品する製造工場が備える複数の工場それぞれに備えられ、かつ板状の被加工物を処理する処理装置であって、被加工物を複数収容するカセットを載置するカセット載置部と、該カセット載置部に載置された該カセットが備える識別コードを読み取る読み取り部と、該読み取り部が該識別コードを読み取って、該カセットに収容された該被加工物の製造を発注した発注元に、該デバイスチップの製造工程における進行状況を示す情報を送信する情報配信部と、を備えることを特徴とする。
前記処理装置において、該カセット載置部に載置された該カセットはコインスタックカセットであり、該コインスタックカセットから該被加工物を搬出し、被加工物を1段ずつの各段に収容する処理用カセットに収容する処理ユニットを備えても良い。
前記処理装置において、該被加工物は、保護シートと重なって該コインスタックカセットに収容される半導体ウェーハであり、該処理ユニットは、該半導体ウェーハと該保護シートを選別する選別ユニットを有し、該半導体ウェーハのみを該処理用カセットに収容しても良い。
本願発明は、発注元が製造工程の進捗状況を把握することを可能とすることができるという効果を奏する。
図1は、実施形態1に係る処理装置の一例である詰替装置を備えるデバイスチップ製造工場を示す図である。 図2は、図1に示されたデバイスチップ製造工場の加工対象の被加工物を示す斜視図である。 図3は、図1に示されたデバイスチップ製造工場に搬入される被加工物を収容したコインスタックカセットの一例を示す斜視図である。 図4は、図1に示されたデバイスチップ製造工場で用いられる処理用カセットの一例を示す斜視図である。 図5は、実施形態1に係る処理装置である詰替装置の構成例を示す斜視図である。
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。
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1に係る処理装置を図面に基いて説明する。図1は、実施形態1に係る処理装置の一例である詰替装置を備えるデバイスチップ製造工場を示す図である。図2は、図1に示されたデバイスチップ製造工場の加工対象の被加工物を示す斜視図である。図3は、図1に示されたデバイスチップ製造工場に搬入される被加工物を収容したコインスタックカセットの一例を示す斜視図である。図4は、図1に示されたデバイスチップ製造工場で用いられる処理用カセットの一例を示す斜視図である。
(デバイスチップ製造工場)
図1に示すデバイスチップ製造工場10は、被加工物1の表面2に図2に示すようにデバイス3を形成した後、被加工物1を個々のデバイスチップ4に分割して、デバイスチップ4を製造する。デバイスチップ製造工場10の加工対象である被加工物1は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材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。被加工物1は、図2に示すように、表面2に格子状に形成された複数の分割予定ライン5によって格子状に区画された領域にデバイス3が形成される。被加工物1を個々に分割されて得られるデバイスチップ4は、デバイス3と被加工物1の基材とを含む。
実施形態1において、図1に示されたデバイスチップ製造工場10は、発注元(例えば、電子機器メーカー等)11からの発注を受けて、発注に応じたデバイスチップ4を発注元11に納品する工場である。発注元11は、被加工物1からのデバイスチップ4の製造を発注したものである。図1に示されたデバイスチップ製造工場10は、図3に示すコインスタックカセット20に収容された状態で、被加工物1が搬入される。
図3に示すコインスタックカセット20は、被加工物1を上下方向に積層して複数収容するカセットであるとともに、収容部21の上部開口部23を通して被加工物1が挿入されるとともに、上部開口部23を通して被加工物1を取り出すことができるものである。
コインスタックカセット20は、図3に示すように、収容部21と、蓋22とを備える。収容部21は、上部開口部23を有する円筒壁24及び円筒壁24に形成された切り欠き部25と、ベース壁26とを有する。円筒壁24は、円筒状に形成され、内側に被加工物1を収容可能である。上部開口部23は、円筒壁24の上端に設けられ、内側に被加工物1を通すことができる。切り欠き部25は、円筒壁24の軸心に沿って円筒壁24の一部を切り欠いて形成されている。ベース壁26は、平面形状が矩形の平板状に形成され、円筒壁24の下端に設けられて、円筒壁24の下端を塞いでいる。
蓋22は、上壁27により上方が塞がれた円筒状に形成され、上壁27がベース壁26と対向した状態で内側に円筒壁24を収容して、円筒壁24の外側を覆う。
コインスタックカセット20は、収容部21の内側に例えば、紙や合成樹脂などの被加工物1よりも軟質な材料で構成された保護シート6と、被加工物1とを交互に積層して収容する。即ち、被加工物1は、保護シート6と重なってコインスタックカセット20に収容される。また、コインスタックカセット20は、被加工物1及び保護シート6が上下方向に移動されることで、上部開口部23を通して被加工物1及び保護シート6が出し入れされる。
また、コインスタックカセット20は、外表面に識別コード28を備える。実施形態1において、識別コード28は、ベース壁26の上面に形成されている。識別コード28は、発注元11の情報、製造対象のデバイスチップ4の種類、被加工物1の枚数等の情報を記憶している。識別コード28は、バーコード又はQR(Quick Response)コード(登録商標)を用いることができる。
デバイスチップ製造工場10は、デバイス回路製造工場12と、ウェーハ研削工場13と、ウェーハ分割工場14とを備える。デバイス回路製造工場12は、被加工物1の表面2にデバイス3を形成する工場である。デバイス3は、例えば、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)、又はMEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微少電気機械システム)である。
デバイス回路製造工場12は、被加工物1の表面2にデバイス3を形成するために、被加工物1を処理する各種の処理装置15を備える。実施形態1では、デバイス回路製造工場12は、処理装置15として、詰替装置151、露光装置152、検査装置153、収容装置154を備える。詰替装置151は、被加工物1を図3に示すコインスタックカセット20から図4に示すカセットである処理用カセット30に詰め替える装置である。露光装置152は、被加工物1の表面2にデバイス3を形成するために露光する装置である。検査装置153は、被加工物1の表面2に形成されたデバイス3を検査する装置である。収容装置154は、被加工物1を処理用カセット30に収容する装置である。
処理用カセット30は、被加工物1を上下方向に間隔をあけて複数収容するカセットである。処理用カセット30は、図4に示すように、底壁31と、底壁31の両端から立設しかつ互いに対向する一対の側壁32,32と、一対の側壁32,32の上端に連なり底壁31と上下方向に対向する天井壁33と、一対の側壁32,32と底壁31及び天井壁33に連なる奥壁34とを備えている。側壁32,32は、互いに対向する内面に被加工物1の両端部を載置して、両端部を支持する支持棚35が複数段形成されている。支持棚35は、水平方向に直線状であるとともに、上下方向に間隔をあけて複数配置されている。
また、処理用カセット30は、一対の側壁32,32と底壁31及び天井壁33とで囲まれて、支持棚35に対して被加工物1を水平に出し入れする開口部36を備える。処理用カセット30は、各段の支持棚35上に被加工物1の両端部を支持して、複数の被加工物1を上下方向に間隔をあけて1段ずつ支持棚35の各段に収容する。また、処理用カセット30は、被加工物1が水平方向に移動されることで、開口部36を通して被加工物1が出し入れされる。また、処理用カセット30は、識別コード28と同様の識別コードが設けられる。
ウェーハ研削工場13は、デバイス回路製造工場12により表面2にデバイス3が形成された被加工物1が搬入される。ウェーハ研削工場13は、表面2にデバイス3が形成された被加工物1の裏面7を研削して、被加工物1を仕上げ厚さまで薄化する工場である。ウェーハ研削工場13は、被加工物1の裏面7に研削するために、被加工物1を処理する各種の処理装置16を備える。実施形態1では、ウェーハ研削工場13は、処理装置16として、詰替装置161、テープ貼着装置162、研削装置163、収容装置164を備える。詰替装置161は、被加工物1を処理用カセット30から他の処理用カセット30に詰め替える装置である。テープ貼着装置162は、被加工物1の表面2に保護部材である保護テープを貼着する装置である。研削装置163は、被加工物1の裏面7を研削する装置である。収容装置164は、被加工物1を処理用カセット30に収容する装置である。
ウェーハ分割工場14は、ウェーハ研削工場13により裏面7が研削された被加工物1が搬入される。ウェーハ分割工場14は、裏面7が研削された被加工物1を個々のデバイスチップ4に分割する工場である。ウェーハ分割工場14は、被加工物1を個々のデバイスチップ4に分割するために、被加工物1を処理する各種の処理装置17を備える。実施形態1では、ウェーハ分割工場14は、処理装置17として、詰替装置171、テープ貼着装置172、切削装置173、ピックアップ装置174を備える。詰替装置171は、被加工物1を処理用カセット30から他の処理用カセット30に詰め替える装置である。テープ貼着装置172は、被加工物1の裏面7にダイシングテープを貼着し、ダイシングテープの外周縁を環状フレームに貼着するとともに、保護テープを剥がす装置である。切削装置173は、分割予定ライン5に沿って被加工物1を切削する装置である。ピックアップ装置174は、ダイシングテープからデバイスチップ4をピックアップする装置である。
また、デバイスチップ製造工場10は、各工場12,13,14の処理装置15,16,17がネットワーク18を介して、発注元11に情報通信可能に接続している。実施形態1では、ネットワーク18は、インターネット等の広域通信網(WAN:Wide Area Network)である。
また、実施形態1では、デバイスチップ製造工場10の各工場12,13,14の詰替装置151,161,171は、識別コード28を読み取る読み取りユニット(読み取り部に相当)41と、読み取りユニット41が読み取った情報と各工場12,13,14に被加工物1が搬入されたことを示す情報とを合わせて発注元11に送信する情報配信部42とを備える。情報配信部42は、ネットワーク18を介して他の機器と通信するためのインターフェースである。次に、本明細書は、詰替装置151,161,171は、基本的に同じ構成を有するために、詰替装置151を代表して説明する。
(詰替装置)
図5は、実施形態1に係る処理装置である詰替装置の構成例を示す斜視図である。詰替装置151は、図5に示すように、コインスタックカセット20の収容部21を載置するカセット載置部であるコインスタックカセット載置部43と、コインスタックカセット載置部43に載置されたコインスタックカセット20が備える識別コード28を読み取る読み取りユニット41と、処理用カセット30を載置するカセット載置部44と、保護シート6を収容する保護シート収容ボックス45と、処理ユニットである搬送ユニット46と、情報配信部42とを備える。
コインスタックカセット載置部43と、カセット載置部44と、保護シート収容ボックス45は、詰替装置151の装置本体47に設けられる。本実施形態では、装置本体47が下段部48と上段部49とを有して階段状に形成され、コインスタックカセット載置部43とカセット載置部44が上段部49上に配置され、保護シート収容ボックス45が下段部48上に配置される。また、実施形態1では、詰替装置151は、コインスタックカセット載置部43に読み取りユニット41を備えている。保護シート収容ボックス45は、保護シート6を出し入れする上部開口部50が設けられた四角筒状に形成される。
搬送ユニット46は、コインスタックカセット載置部43に載置されたコインスタックカセット20から被加工物1又は保護シート6を搬出し、被加工物1をカセット載置部44に載置された処理用カセット30に収容し、保護シート6を保護シート収容ボックス45に搬送するものである。搬送ユニット46は、可動アーム70と、保持部80と、選別ユニット90とを備える。
可動アーム70は、詰替装置151の装置本体47の下段部48上に設置されている。可動アーム70は、装置本体47の下段部48上に設置される上下動手段71と、上下動手段71の上端に取付けられた旋回手段72と、旋回手段72の上端に上下に延びる軸線を中心に水平方向に旋回自在に取付けられた第1アーム73と、第1アーム73の先端部に上下に延びる軸線を中心に水平方向に旋回自在に取付けられた第2アーム74とを備えている。第2アーム74の先端部に上下に延びる軸線を中心に保持部80が旋回自在に、かつ水平方向と平行な軸線を中心に回動自在に取り付けられている。
保持部80は、C字形平板状に形成された保持部本体81と、保持部本体81に配設され被加工物1又は保護シート6に流体としての噴出空気を噴出して負圧を発生し、被加工物1又は保護シート6を非接触状態で吸引する複数個(本実施形態では8個)の吸着パッド82とを備えている。
保持部本体81は、例えばステンレス鋼板によって形成する。保持部本体81は、対向した一対の弧状部83,83を有し、この弧状部83,83同士を連結する基部が可動アーム70の第2アーム74の先端部に連結されている。弧状部83,83の各々には、吸着パッド82が円弧方向に間隔をおいて4個、対向した弧状部83,83の間を通り基部を通る軸線を中心に対称の位置に配設されている。
吸着パッド82は、図示しない流体供給源から供給された加圧された空気を噴出して、噴出空気によって生成されるベルヌーイ効果による負圧を利用した非接触状態で被加工物1又は保護シート6を吸着保持する、いわゆるベルヌーイパッドである。吸着パッド82は、保持部80の保持部本体81の弧状部83,83の下面に設けられる。
選別ユニット90は、被加工物1と保護シート6とを選別するものである。選別ユニット90は、振動検知手段91と、制御ユニット92とを備える。
振動検知手段91は、吸着パッド82から噴出した噴出空気により発生する被加工物1又は保護シート6の振動を検知するものである、振動検知手段91は、保持部80の保持部本体81の基部に配置される。振動検知手段91は、被加工物1又は保護シート6の振動である音を検知するマイクロフォンで構成される。マイクロフォンが検知した音は、FFT(Fast Fourier Transform)アナライザーにより周波数が解析され、制御ユニット92により周波数帯や音の大きさにより、搬送対象物が被加工物1か保護シート6かを選別される。
制御ユニット92は、詰替装置151を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物1又は保護シート6に対する搬送動作を詰替装置151に行わせるものである。なお、制御ユニット92は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット92の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、詰替装置151を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して詰替装置151の上述した構成要素に出力する。
制御ユニット92は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット51と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニット51に設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。
また、制御ユニット92は、搬送ユニット46が保持した搬送対象物が被加工物1か保護シート6かを選別する。具体的には、制御ユニット92は、マイクロフォンが検知した音の大きさ及び音の周波数帯により搬送対象物が被加工物1か保護シート6かを選別する。例えば、制御ユニット92は、音の大きさが所定値である例えば100dbを超えると、搬送対象物を保護シート6であると選別し、音の大きさが所定値である例えば100db以下であると、搬送対象物を被加工物1であると選別する。
また、制御ユニット92は、搬送対象物が被加工物1であると選別すると、吸着パッド82から噴出する噴出空気の流量を第1の流量である被加工物1を保持可能な例えば85L/min~110L/minとし、流体供給源から供給される加圧された空気の圧力を0.3MPa(ゲージ圧)として、コインスタックカセット20から処理用カセット30に搬送する。また、制御ユニット92は、搬送対象物が保護シート6であると選別すると、吸着パッド82から噴出する噴出空気の流量を第1の流量よりも少ない第2の流量である保護シート6を保持可能でかつ保護シート6が振動により異音を生じない(共鳴しない)例えば40L/min~65L/minとし、流体供給源から供給される加圧された空気の圧力を0.15MPa(ゲージ圧)として、コインスタックカセット20から保護シート収容ボックス45に搬送する。こうして、搬送ユニット46の吸着パッド82には、吸引保持した搬送対象物の種類に応じて予め設定した流量の流体である加圧された空気が供給される。
前述した構成の詰替装置151は、コインスタックカセット載置部43に蓋22が取り外されたコインスタックカセット20が載置される。詰替装置151は、読み取りユニット41がコインスタックカセット載置部43に載置されたコインスタックカセット20の識別コード28を読み取る。詰替装置151は、識別コード28から読み取った情報とデバイス回路製造工場12に被加工物1が搬入されたことを示す情報とを合わせて情報配信部42がネットワーク18を介して発注元11に送信する。こうして、情報配信部42は、コインスタックカセット20に収容された被加工物1がデバイス回路製造工場12に搬入されたことを発注元11に通知する。
詰替装置151は、搬送ユニット46が保持した搬送対象物が被加工物1か保護シート6かを選別ユニット90が選別し、被加工物1のみを処理用カセット30に収容するとともに、保護シート6を保護シート収容ボックス45に収容する。
詰替装置161,171は、詰替装置151のコインスタックカセット載置部43に処理用カセット30が載置されること以外、詰替装置151と構成が同等であるので、説明を省略する。詰替装置161は、被加工物1を収容した処理用カセット30が搬入されてくると、読み取りユニット41がコインスタックカセット載置部43に載置された処理用カセット30の識別コードを読み取る。詰替装置161は、識別コードから読み取った情報とウェーハ研削工場13に被加工物1が搬入されたことを示す情報とを合わせて情報配信部42がネットワーク18を介して発注元11に送信する。こうして、情報配信部42は、処理用カセット30に収容された被加工物1がウェーハ研削工場13に搬入されたことを発注元11に通知する。詰替装置161は、搬入されてきた処理用カセット30から他の処理用カセット30に被加工物1を搬送する。
詰替装置171は、被加工物1を収容した処理用カセット30が搬入されてくると、読み取りユニット41がコインスタックカセット載置部43に載置された処理用カセット30の識別コードを読み取る。詰替装置171は、識別コードから読み取った情報とウェーハ分割工場14に被加工物1が搬入されたことを示す情報とを合わせて情報配信部42がネットワーク18を介して発注元11に送信する。こうして、情報配信部42は、処理用カセット30に収容された被加工物1がウェーハ分割工場14に搬入されたことを発注元11に通知する。詰替装置171は、搬入されてきた処理用カセット30から他の処理用カセット30に被加工物1を搬送する。
実施形態1において、コインスタックカセット20に収容された被加工物1がデバイス回路製造工場12に搬入されたこと、処理用カセット30に収容された被加工物1がウェーハ研削工場13に搬入されたこと、及び処理用カセット30に収容された被加工物1がウェーハ分割工場14に搬入されたことは、デバイスチップ4の製造工程における進行状況である。
以上のように、実施形態1に係る処理装置である詰替装置151,161,171は、コインスタックカセット20又は処理用カセット30が搬入されてくると、読み取りユニット41が識別コード28を読み取って、情報配信部42がデバイスチップ4の製造工程における進行状況を通知する。その結果、実施形態1に係る処理装置である詰替装置151,161,171は、発注元11がデバイスチップ4の製造工程の進捗状況を把握することを可能とすることができる。
実施形態1に係る処理装置である詰替装置151,161,171は、コインスタックカセット20又は処理用カセット30がコインスタックカセット載置部43に載置されると、読み取りユニット41が識別コード28を読み取るので、工場12,13,14から自動的にデバイスチップ4の製造工程における進行状況を通知することとなる。その結果、実施形態1に係る処理装置である詰替装置151,161,171は、工場12,13,14の工数の増加を抑制することができる。
また、実施形態1に係るデバイスチップ製造工場10は、各工場12,13,14の詰替装置151,161,171がデバイスチップ4の製造工程における進行状況を通知するので、発注元11が製造工程における各工場12,13,14間の進行状況を把握することができる。
また、処理装置である詰替装置151の搬送ユニット46は、被加工物1と保護シート6とを選別する選別ユニット90を備え、コインスタックカセット20内の被加工物1を処理用カセット30内に収容し、保護シート6を保護シート収容ボックス45内に収容する。このために、処理装置である詰替装置151は、作業者の手作業によることなく、コインスタックカセット20内の被加工物1と保護シート6を選別して、処理用カセット30と保護シート収容ボックス45に自動的に収容することができる。その結果、詰替装置151は、被加工物1をコインスタックカセット20から処理用カセット30に収容する所要時間を抑制することができる。
また、詰替装置151は、保持部80が保護シート6を吸引保持すると、吸着パッド82が噴出する噴出空気の流量を被加工物1である場合よりも減少させる。このために、詰替装置151は、保護シート6を搬送する際の異音(共鳴音)を抑制することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。前述した実施形態1では、詰替装置151,161,171の読み取りユニット41がコインスタックカセット20の識別コード28及び処理用カセット30の識別コードを読み取って、情報配信部42が前述した情報をネットワーク18を介して発注元11に送信している。しかしながら、本発明は、詰替装置151,161,171以外の各種の処理装置15,16,17に読み取りユニット41及び情報配信部42を設け、これらの各種の処理装置15,16,17の読み取りユニット41が処理カセット30等の識別コードを読み取って、情報配信部42が工程の進行状況を発注元11に通知してもよい。
1 被加工物
6 保護シート
11 発注元
15,16,17 処理装置
20 コインスタックカセット(カセット)
28 識別コード
30 処理用カセット(カセット)
41 読み取りユニット(読み取り部)
42 情報配信部
43 コインスタックカセット載置部(カセット載置部)
44 カセット載置部
46 搬送ユニット(処理ユニット)
90 選別ユニット
151 詰替装置(処理装置)
161 詰替装置(処理装置)
171 詰替装置(処理装置)

Claims (3)

  1. 発注元からの発注を受けて発注に応じたデバイスチップを納品する製造工場が備える複数の工場それぞれに備えられ、かつ板状の被加工物を処理する処理装置であって、
    被加工物を複数収容するカセットを載置するカセット載置部と、
    該カセット載置部に載置された該カセットが備える識別コードを読み取る読み取り部と、
    該読み取り部が該識別コードを読み取って、該カセットに収容された該被加工物の製造を発注した発注元に、該デバイスチップの製造工程における進行状況を示す情報を送信する情報配信部と、を備える処理装置。
  2. 該カセット載置部に載置された該カセットはコインスタックカセットであり、
    該コインスタックカセットから該被加工物を搬出し、被加工物を1段ずつの各段に収容する処理用カセットに収容する処理ユニットを備える請求項1に記載の処理装置。
  3. 該被加工物は、保護シートと重なって該コインスタックカセットに収容される半導体ウェーハであり、該処理ユニットは、該半導体ウェーハと該保護シートを選別する選別ユニットを有し、該半導体ウェーハのみを該処理用カセットに収容する請求項2に記載の処理装置。
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