JPH01186307A - スライシングマシンの吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本＠朗は、ワークのインゴットから半導体ウェハー等の
素材をスライス状に切り出すスライシング装置に関する
。

（従来技術） 半導体ウェハー等を製造する場合、シリコンおよびゲル
マニウム等の所定の成分を含むインゴットをスライシン
グ装置を用いて所定の厚さのスライス半製品に切断しそ
の後所定の加工を施して、製品を得るようになっている
。

このようなスライシング装置は、たとえば、特開昭４９
−６５９０号公報に開示されている。

この開示された構造では、環状の先端部を有する回転支
持体とこの環状の先端部に組合わされる環状部材との間
にディスク状のブレードの外周縁部が張り上げ手段によ
り緊張状態で挟着されている。

そして回転支持体は、ディスク状のブレードを支持した
状態で回転しつつ降下する。

これによって、ブレード中心部に形成された開口部に導
入された半導体素材としてのインゴ７）はディスク状の
ブレードの上記開口部を画成する内周縁部にリング状に
設けられたり′イヤモンド等の硬質材料によって構成さ
れる切刃と接触して所定の厚さのスライスに切断される
。

そして、切り出された半導体ウェハーのスライス半製品
は、切断側とは反対側すなわち、回転支持体側からブレ
ードの開口部を介して吸着装置等を適用して除去される
。

特開昭６’１　６５７４８号公報には、スライス半製品
の吸着装置が開示されている。

この開示された装置では、吸着初期においてウェハーか
ら離間している弾性を有する吸着パッドを吸引気流によ
ってウェハーに吸着させ、その後は、パッド内部の負圧
の増大に応じて、バネ力に抗してパッド自体をウェハー
に密着させるように移動させこれによって、切断済みの
スライス半製品の捕獲の確実性を高めるようにしている
。

（解決しようとする問題点） ところで上記のようにして切り出されるスライス半製品
は、切断中、切刃およびワーク本体とスライス半製品と
の間に冷却用あるいは洗浄用にクーラントが供給される
ようになっているが、このクーラントの表面張力によっ
てスライス半製品がワーク本体側に引き寄せられるので
半製品の表面が切刃と干渉して疵がつけられるおそれが
ある。

したがって、切断中には、クーラントの表面張力に抗し
て半製品をワーク本体側すなわち、ブレードから隔離し
て保持しておく必要がある。

そして、切断が完了した場合には出来るだけ早くブレー
ドから引き離すようにすることが望ましい。

上記特開昭６１−６５７４８号公報に開示された吸着装
置では、まず吸着バンドとスライス半製品を両者の間に
生じる吸引気流によってパッドを弾性変形させることに
より密着させ、密着後は、吸着パッド内およびそれに通
じる通路内の負圧によりスライス半製品をインゴット本
体から引き離すようにしている。

しかし、この方法では、切断中のスライス半製品と吸着
パッドとが密着した後、スライス半製品をインゴット本
体から引き離す場合、パッドの弾性力、吸着パッドを付
勢するバネの弾性力、および負圧とをバランスよく制御
し、バンドを負圧によって偏平状態まで弾性変形させる
ようにし、ハネの弾性力によってスライス半製品を引き
離すようにしているが、このように多くの要因を精密に
制御するのは困難であり、所望の目的を達成できなくな
るおそれがある。

すなわち、負圧か弱いと吸着パッドを偏平状態にするこ
とができず、スライス半製品をブレード側から引き離す
ことができない。また１、負圧および吸着パッドの弾性
が強すぎると吸着パッドが偏平になる前に切断中のスラ
イス半製品の面内変形が生じて、ブレードとの干渉を助
長する恐れがある。さらに、パッドを移動させるための
バネ力が弱いと同様にスライス半製品をブレードから引
き離すことができず、強すぎると切断動作が十分に進む
前に、早いタイミングでブレードから引き離されるので
、スライスに不当て応力が作用して、スライスが破損し
たりその後の切断に支障を来す恐れもある。

また、このような吸着バンドを複数個を設置する場合に
は、それぞれのパッドの移動タイミングを一致させる必
要があるが、上記の方法ではバラツキが生じ易く制御が
困難となる。

（問題点を解決するた必の手段） 本発明は一ヒ記事情に鑑みて構成されたもので、切り取
られた半導体ウェハーのスライス半製品を比較的簡単な
構成で、スライス半製品に疵を付けることなく、確実に
装置外に取り出すことができるスライシング装置ンの吸
着装置を提供することを目的としている。

本発明の目的は、回転可能でかつその回転軸と直交する
方向に移動可能に支持され回転軸方向に突出した環状の
先端部を有する回転支持体と、該回転体の先端部に取り
付けられる環状部材と、回転しながらワークをスライス
状に切断する切刃を内周縁部に有し外周縁部において前
記回転支持体と環状部材との間に支持されたディスク状
のフレードと、該プレートに対してワークを適宜前進さ
せまたは後退させるワーク移動制御手段と、前記切刃に
よってスライス状に切り取られた半製品に負圧力によっ
て密着する吸着手段とを備えたスライシング装置の吸着
装置であって、前記吸着手段をワークの移動方向に摺動
可能に収容するシリンダ装置と、前記吸着手段及びシリ
ンダ装置に負圧を供給する負圧供給装置と、前記負圧の
大きさを制御する負圧制御手段とをさらに備え、前記吸
着手段はシリンダ装置に導入される負圧が増大するとワ
ークから隔離する方向に変位するようになっており、前
記切刃によるワークの切断動作がほぼ終了するとき前記
負圧制御手段がシリンダ装置への負圧を増大させるよう
に構成されたことを特徴とするスラインンクマシンの吸
着装置によって達成することができる。

（作　用） スライシング装置において、回転支持体と環状部材との
間に支持されたディスク状のブレードによって切り取ら
れたスライス半製品は、吸着手段によって吸着されスラ
イシング装置から除去される。

この場合、スライス半製品は切断中において吸着手段に
よって吸着され、インゴント本体あるいはブレードから
隔離された状態に維持される。

そして、切断がほぼ終了する時点で、吸着手段に導入さ
れる負圧を増大させ、吸着手段全体をスライス半製品と
ともに、ブレードから引き離すように移動させる。

１例として、切断中のスライス半製品をを引っ張る力は
０．６５　ｋｇ程度、切断終了前後においてス吸着手段
を移動させる場合には、１．６５　ｋｇ程度が適当であ
る。

なお、この場合、スライス半製品の重量は、３４ｇであ
る。

（発明の効果） 本発明によれば、ウェハー等のスライス半製品の切断中
は、吸着手段が比較的弱い負圧によって半製品がブレー
ドに干渉しない程度に隔離した位置にスライス半製品を
維持しており、切断がほぼ完了する頃には、負圧が増大
し、これによって、吸着手段自体はスライス半製品とと
もにブレードから離れるように移動する。したがって、
スライス半製品がブレードと干渉することによって疵が
つくという問題を解消することができる。

本発明の構成では、負圧を制御することによってスライ
ス半製品を引き離すので簡単な制御で確実な作動を得る
ことができる。

また、吸着手段は吸着バンドで構成することができ、複
数のバンドを設けてもよい。

この場合、吸着手段を移動させるシリンダ装置は１つ設
ければよく、したがって吸着手段の移動タイミングがば
らつくという問題はない。

（実施例の説明） 以下、本発明の１実施例につき、図面を参照しつつ説明
する。

第１図は、本発明の１実施例に係るスライシング装置１
の全体概略図を示すもので、該スライシング装置１は、
基台２上に設置されている。

スライシング装置１は、ワーク３すなわち、半導体ウェ
ハーを製造するための素材としてのインゴット３を供給
する供給機構４と、このインゴット３から所定の犀さの
半導体ウェハースライス半製品を切り出す、スライシン
グ機構５とから構成される。

本例のインゴット３は、シリコンあるいはゲルマニウム
等の半導体から構成される円筒形状の半導体ウェハー素
材であって、供給機構４上に図において水平方向移動自
在に載置されている。インゴット３の一端部は、供給機
構４の架台６に支持されており、該架台６は水平方向に
延びる固定台枠７に結合されている。また、架台６は、
上記固定台枠７と平行に延びるネジ杆８に螺合しており
このネジ杆８の先端には、インゴット３の水平方向の移
動を制御するための第１サーボモータ９の出力軸が結合
されている。

したがって、第１サーボモータ９が正逆回転するとネジ
杆８が回転し、これに応じて架台６が水平方向に変位す
る。そして、インゴット３は架台６の変位に対応して図
の矢印のように前進あるいは後退する。

またスライシング機構５は、インゴット３の端部をスラ
イス上の切断するディスク状のブレード１０を（庸えて
おり、このブレード１０は、外周縁部において回転可能
なほぼ皿型のテンションディスク１１の先端部にトップ
リング１２により取り付けられている。

プレート１０の中心部には、円形の開口部１０、ａが形
成されており、この開口部１０ａを形成するブレード１
０の内端縁が切刃１３を構成する。この場合、上記切刃
１３はダイヤモンド等の硬質材料からなる砥石で構成さ
れる。

テンションディスク１１の基部すなわち、中心部は、回
転トラム１４に固定されておりこの回転ドラム１４の回
転シャツ）１４ａは、回転変速機１５の回転軸に接続さ
れているっ 本例の構造では、回転変速ｍ１５に近接して駆動モータ
１６が配置されており、駆動モーフ１６の出力プーリ１
７と、回転変速機１５の入力プーリ１８との間にはベル
ト１９が掛は渡されておりこれによって、駆動モータ１
６の回転力が回転変速機１５に伝達されるようになって
いる。

駆動モータ１６、回転変速機１５、テンションディスク
１１、トップリング１２およびブレード１０を含むスラ
イシング機構５の支持部は、昇降フレーム２０に上下方
向移動自在に結合されている。

また上記スライシング機構５の支持部には、ネジフロッ
ク２１が取り付けられており、このネジブロック２１は
、上下方向に延びるネジ杆２２に螺合している。

ネジ杆２２は、第２サーボモータ２３の出力軸に接続さ
れており、この結果上記駆動モータ１６および回転変速
機１５等を含むスライシング機構５は第２サーボモータ
２３が正逆回転するのに応じて、ブレード１０の回転動
作を行いながら昇降動作を行うことができる。

なお、スライシング機構５には、ワイヤ２４を介してカ
ウンタウェイト２５が取り付けられている。カウンタウ
ェイト２５はスライシング機構５の重量と釣り合うよう
に滑車２６を介して吊り下げられている。

また、本例の装置は、ブレード１０によって切り取られ
た半導体ウェハーのスライス半製品をその裏面から吸着
して装置外に取り出す吸着取り出し機構２７を備えてい
る。

この吸着取り出し機構２７のアーム２８は、インゴット
３の先端部下方から上方に延びブレード１０の開口部１
０ａ内に延び、さらに、ブレード１０とテンションディ
スク１１と：こよって形成される空間部に延びてスライ
ス半製品の裏面側に達する。

アーム２８の先端部には、切り取られたスライス半製品
を吸着するための吸着パッド２９が設けられている。

また、本例の装置では、上記第１サーボモータ９、第２
サーボモータ２３および、吸着取り出し機構２７の動作
を制御するためにＮＣコントローラ３０が設けられる。

第２図を参照すると、吸着取り出し機構２７の詳細が示
されている。

アーム２８はほぼＬ字状を成しており、垂直部２８ａの
先端部に吸着パント２９が複数個設けられる。

水平部２８ｂはシリンダ３０に摺動自在に収容されてお
り、シリンダ３０のボア３０ａにに設けられたハネ３１
により図において右方に付勢されている。

水平部２８ｂは、シリンダ３０を貫通しており後端部に
は、アーム２８の摺動変位を規制するストッパ２８Ｃを
備えている。

アーム２８内には、先端の吸着バンド２９に通じる負圧
通路３２が設けられており、この通路３２は外部の適当
な負圧源（図示せず）に接続されている。

さらにこの通路３２は、シリンダ３０のボア３０ａに連
通路３３により連通している。

以上の構造の装置の作動につき説明する。

インゴット３が供給機構４上の所定の位置に設置される
と、駆動モータ１６が起動されて回転変速機１５を介し
てテンションディスク１１を回転させる。これによって
、テンションディスク１１に取りつけられたブレード１
０が回転し始める。

つぎに、第１サーボモータ９が起動されてインゴット３
をスライシング機構５のブレード１０の開口部１０ａに
向けて前進させ、インゴット３の先端が開口部ｌＯａ内
に切り出されるスライス半製品厚さ分だけ突出した位置
で前進動作を停止させる。つぎに、第２サーボモーク２
３が起動され、スライシング機構５が下降を開始する。

この下降動作によって、フレードｌＯの切刃１３がイン
コツト３接触すると切削作業が開始される。すなわち、
ブレード１０が回転しつつ下降することによってインコ
ツト３の先端部はスライス状に切り取られる。

この場合、負圧通路３２すなわち、吸着パッド２９およ
びボア３０ａ内の負圧は２段階に制御されるようになっ
ており、切断途中においては負圧通路３２には比較的弱
い負圧が導入されろうようになっている。この状態では
、アーム２８のフランジ部２８ｄはハネ３１の弾性力に
よりボア３０ａの図において石壁に押しつけられている
。

なおこの場合において、吸着バンド２９は切断中のスラ
イス半製品３４にほぼ接する位置に位置決めされている
。

そして、負圧が負圧通路３２に導入されたとき吸着パッ
ド２９はスライス半製品３４の側面に負圧力により密着
し、スライス半製品３４がクーラントの表面張力により
ブレード１０側に引ぎ寄せられないように保持する。　
　・ 切断動作が進行して、切刃１３がほぼスライス半製品３
４の下端部まで到達するとき、負圧が増大させられる。

これによって、吸着パッド２９がスライス半製品３４に
密着した状態で、アーム２８が負圧力によってハネ３１
の弾性力に抗して、ストッパ２８ｃがシリンダ３０の先
端に当接するまで図において、左方に移動する。

この結果、スライス半製品３４はブレード１０から引き
離さ５れる。

本例の構成−では、負圧の大きさを制御するのでアーム
２８の移動今所望のタイミングで確実に行うことができ
て、スライス半製品３４とブレード１０の干渉を確実に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１、本発明の１実施例にかかるスライシング装
置の概略構成図および第２図は、吸着取り出し機構の詳
細図である。 ■・・・・・・スライシンクマシン、　　２・・・・・
基台、３・・・・・インゴット、　　　　　　４・・・
・・・供給機構、５・・・・・スライシング機構゛、　
　　６・・・架台、７・・・・・・固定台枠、８・・・
・・ネジ杆、９・・・・・第１す、−ボモーク、１０・
・・・ブレード、１１・・・・・テンションディスク、 １２・・・・トップリング、　　１３・・・・切刃、１
４・・・・・・回転ドラム、　　１４ａ・・・・・回転
軸、１５・・一回転変速機、　　　１６・・・駆動モー
タ、１７・・・・・・出力プーリ、　　　１８・・・入
力プーリ、１９・・・・ベルト、　　　　２０　・・・
昇降フレーム、２１・・・・・・ネジブロック、　　　
２２・・・・・・ネジ杆、２３・・・・・・第２サーボ
モーク、２４・・・・・ワイヤ、２５・・・・・・カウ
ンタウェイト、２６・・・・・滑車、２７・・・・吸着
取り出し機構、２８・・・・・・アーム、２９　・・吸
着ハソ）’、３０・・・・・・ＮＣコントローラ、３１
・・　バネ、　　　３２・・・・・負圧通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転可能に支持され回転軸方向に突出した環状の先端
   部を有する回転支持体と、該回転支持体の先端部に取り
   付けられる環状部材と、回転しながらワークをスライス
   状に切断する切刃を内周縁部に有し外周縁部において前
   記回転支持体と環状部材との間に支持されたディスク状
   のブレードと、該ブレードに対してワークを適宜前進さ
   せまたは後退させるワーク移動制御手段と、前記切刃に
   よってスライス状に切り取られた半製品に負圧力によっ
   て密着する吸着手段とを備えたスライシング装置の吸着
   装置であって、前記吸着手段をワークの移動方向に摺動
   可能に収容するシリンダ装置と、前記吸着手段およびシ
   リンダ装置に負圧を供給する負圧供給装置と、前記負圧
   の大きさを制御する負圧制御手段とをさらに備え、前記
   吸着手段はシリンダ装置に導入される負圧が増大すると
   ワークから隔離する方向に変位するようになっており、
   前記切刃によるワークの切断動作がほぼ終了するとき前
   記負圧制御手段がシリンダ装置への負圧を増大させるよ
   うに構成されたことを特徴とするスライシングマシンの
   吸着装置。