JPH0473612B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、ウエハーの研磨工程後に、そのウエ
ハーをリフアレンスプレートから取り出し、所定
の排出位置に自動的に送り出す装置に関する。

発明の背景および従来技術 ウエハーの製造過程で、その表面の研磨工程が
存在する。その研磨工程で、複数のウエハーがリ
フアレンスプレートの表面に位置決め状態で置か
れ、剥離可能な接着により固定される。そして、
研磨工程の後に、このウエハーは、リフアレンス
プレートの表面から剥がされ、所定のウエハーカ
セツトの内部に収納される。

従来、このようなウエハーの剥離作業は、全て
手作業により行われている。すなわち作業員は、
右手でカツターを持ち、この刃先をリフアレンス
プレートとその上面のウエハーとの間に差し入
れ、接着状態のウエハーをリフアレンスプレート
の表面から剥離してから、左手でウエハーをリフ
アレンスプレートの上面で側方に向けてずらし、
右手で持ち換えたバキユームパツトにより、ウエ
ハーの裏面側にバキユームパツトを当てて保持し
たのち、所定の位置まで排出している。このよう
な手作業では、作業能率が悪く、また、ウエハー
の排出時にウエハーが破損しやすい状態になる。

このような状況から、この種のウエハーの剥離
および排出作業の自動化が望まれている。

発明の目的およびその解決手段 したがつて、本発明の目的は、ウエハーの研磨
後にリフアレンスプレートを搬入位置から搬出位
置へ移動させる過程で、リフアレンスプレート上
の複数のウエハーを順次割出しながら剥離手段に
よつてリフアレンスプレートの上面から剥離さ
せ、その剥離後のウエハーを排出手段によつて所
定の位置へ自動的に排出出来るようにすることで
ある。

そこで、本発明は、リフアレンスプレートを作
業位置へ移動させ、その上面からウエハーを除去
した後、プレートを排出位置へ搬送するトランス
フアー手段との関連で、その作業位置にウエハー
の位置検出手段、リフアレンスプレートのインデ
ツクス手段、ウエハーの剥離手段およびウエハー
の排出手段を設けている。

上記位置検出手段は、作業位置で、ウエハーの
存在位置を確認することによつて、インデツクス
手段と共に、所定のウエハーを必要な位置に位置
決め状態で停止させる。また、その所定の位置で
剥離手段は、対応のウエハーをカツターの差し込
みにより機械的に剥離させる。その後に、排出手
段は、その剥離後のウエハーを所定の位置に自動
的に排出していく。

このようなウエハーの剥離装置がウエハーの加
工ライン中に設けられているため、ウエハーの剥
離作業を始め、それに付帯するリフアレンスプレ
ートの搬送作業および剥離後のウエハーの排出作
業の自動化が可能となる。

発明の構成 以下、本発明による実施例の構成を図面に基づ
いて具体的に説明する。

本発明のウエハーの剥離装置１は、第１図に示
すように、トランスフアー手段２、位置検出手段
３、インデツクス手段４、剥離手段５、および排
出手段６を備えている。

上記トランスフアー手段２は、搬送対象のリフ
アレンスプレート７を搬入位置Ａで受取り、作業
位置Ｂおよび排出位置Ｃへ間欠的に送り出すもの
であり、トランスフアー方向に沿つて一対のレー
ル８、およびこのレール８に沿つて移動可能な搬
送台９を備えている。この搬送台９は、その上面
で２つのリフアレンスプレート７を位置決め状態
で保持するために、１つのリフアレンスプレート
７ごとに４つの位置決めローラ１０を備えてお
り、図示しないトランスフアー駆動ユニツトによ
り、ストロークＳの範囲で往復直線運動を繰り返
す。このリフアレンスプレート７は、その上面で
複数例えば５つのウエハー１１を接着により剥離
可能な状態で固定している。

また上記位置検出手段３は、作業位置Ｂのほぼ
中心位置で近接センサー１３を備えている。この
近接センサー１３は例えばホール素子であり、第
２図に示すように、スタンド１２によりリフアレ
ンスプレート７のウエハー１１に向けて設けられ
ており、それと対応した時に“Ｈ”または“Ｌ”
レベルの信号を発生する。

また上記インデツクス手段４は、この作業位置
Ｂの搬送方向の中心位置に据え付けられており、
第２図に示すように、主要部として、回転可能な
インデツクステーブル１４を備えている。このイ
ンデツクステーブル１４は、垂直方向の固定軸１
５およびボールベアリング１６により、機台２５
に対して回転自在に支持されており、その上面で
複数の上下動用のシリンダ１７により長円状のチ
ヤツクプレート１８を上下動自在に支持してい
る。このチヤツクプレート１８は、その上面でリ
フアレンスプレート７を収納するための窪み状の
受け面１９を形成し、その部分で複数の吸引口２
０を一体的に形成している。

そして上記シリンダ１７および吸引口２０に対
する負圧空気または圧力空気は、配管２１、固定
軸１５の内部の通路２２、固定軸１５の上に設け
られた回転継手２３およびチユーブ２４によつて
導かれている。また、上記インデツクステーブル
１４の駆動源は、機台２５に取り付けられたAC
モータ２６となつている。このACモータ２６の
回転は、タイミングベルト・プーリ２７を経てハ
ーモニツクドライブ式の減速機２８に伝えられ、
またその出力側のギヤ２９により固定軸１５に固
定されたギヤ３０に伝達される。なおこのインデ
ツクステーブル１４の回転位置は、ギヤ３０に取
り付けられた被検出体３１および機台２５に取り
付けられた近接センサー３２によつて検出され
る。

次に、上記剥離手段５は、第１図に示すよう
に、作業位置Ｂに向けて適当な角度で据え付けら
れており、リフアレンスプレート７からウエハー
１１を剥がすためのカツター３３を備えている。
このカツター３３は、第３図に示すように、カツ
ターホルダー３４により、カツタースタンド３５
に対し適当な傾斜角で角度調整可能な状態で取り
付けられている。そしてこのカツタースタンド３
５は、垂直方向の支軸３６により、スライダー３
７に取り付けられている。このスライダー３７
は、機枠３８に対し水平な状態で取り付けられた
一対のガイドバー３９に対し摺動自在に支持され
ており、かつ送りねじナツト４０により送りねじ
４１と連結している。なおこの送りねじ４１は機
枠３８の側面に取り付けられた減速機付のACモ
ータ４２によつて駆動されるようになつている。
またスライダー３７の下方に昇降軸４３が取り付
けられており、そのローラ状のカムフオロア４４
は、機枠３８に送りねじ４１と同じ方向に向けら
れた直動カム４５の内部に臨んでいる。ここで、
カムフオロア４４および直動カム４５は、カム手
段を構成している。

さらに、排出手段６は、第１図に見られるよう
に、上記の剥離手段５の近くに設けられており、
第４図に示すように、リフアレンスプレート７よ
りも少し高い同じ平面上で揺動自在の排出アーム
４６を備えている。この排出アーム４６は、先端
部分で例えば２つの柔軟なプツシヤー４８を備え
ており、また他端部分でスプライン軸４７の上面
に取り付けられている。このスプライン軸４７
は、スプライン筒４９に対し上下動自在に取り付
けられており、他端部分でベアリング５０および
そのハウジング５１により、機枠５２に取り付け
られた上下動エアシリンダー５３に連結されてい
る。また上記スプライン筒４９は、機枠５２に対
しベアリング５４によつて回転自在に保持されて
おり、下端部分に取り付けられたタイミングプー
リ・ベルト５５により機枠５２の側面に取り付け
られたロータリアクチユエータ５６の出力軸に取
り付けられている。

なおこのロータリアクチユエータ５６の回転量
は旋回量検出用のセンサー５７によつて検出でき
るようになつている。また上記スプライン軸４７
の上下運動は、上下検出用のセンサー５８によつ
て検出できるようになつている。

そして、上記の排出アーム４６の回動域におい
て、第１図に示すように、ウエハー搬送手段５９
が設けられている。このウエハー搬送手段５９
は、上記排出アーム４６によつて排出されたウエ
ハー１１を受け取るための丸ベルトの搬送ベルト
６０を備えている。この搬送ベルト６０の排出位
置にウエハー１１を収納するためのカセツト６１
が設けられている。このカセツト６１はウエハー
搬送手段５９の機台６２に対し上下動自在に設け
られており、搬送されてきたウエハー１１を順次
受け取るために、積み重ねられており、ウエハー
１１の受け取りごとに順次上昇し１枚づつ収納し
ていく。

さらにトランスフアー手段２の排出側に必要に
応じて、第５図および第６図に示すようなリフア
レンスプレート７の排出用ハンドリング手段６３
が設けられている。この排出用ハンドリング手段
６３は、例えば円柱座標型の産業用ロボツトであ
り本体６４の上下運動、アーム６５の旋回および
伸縮運動により、アーム６５の先端のヘツド６６
に取り付けられた三又状のグリツパー６７により
排出位置Ｃでリフアレンスプレート７を把持し、
そのストツカー６８の位置まで移動させる。

発明の作用 次に、発明の作用を上記剥離装置１の一連の作
用とともに説明する。

ウエハー１１は、この実施例において、５枚単
位でリフアレンスプレート７の上に剥離可能な接
着によつて位置決め状態で固定され、研磨工程に
運ばれる。そこでウエハー１１の表面が研磨され
る。

この研磨工程後に、リフアレンスプレート７
は、人手により、または産業用ロボツトなどのハ
ンドリング動作によつて、トンランスフアー手段
２の搬入位置Ａに供給される。この状態で、作業
員がトランスフアー手段２を起動させると、搬送
台９は、一対のレール８に沿つて作業位置Ｂの方
向に移動し、リフアレンスプレート７をウエハー
１１とともに作業位置Ｂの位置まで移動し、そこ
で停止する。

この状態で、リフアレンスプレート７の到着が
確認され、インデツクス手段４の上下動用のシリ
ンダ１７が作動し、チヤツクプレート１８が搬送
台９の間から上昇するため、リフアレンスプレー
ト７は、チヤツクプレート１８の受け面１９の上
に位置決め状態で乗り移り、かつ吸引口２０によ
る吸引空気によつて、固定される。

このチヤツクプレート１８が上昇限まで移動し
た時点で、前進状態の搬送台９は、後退方向に移
動し、次の動作に備える。

チヤツクプレート１８が上昇すると、近接セン
サー１３がリフアレンスプレート７に接近するた
め、インデツクステーブル１４を旋回させるため
の信号を発生する。この信号に基づいて、ACモ
ーター２６が起動し、固定軸１５を中心として、
インデツクステーブル１４を旋回させる。この間
に、近接センサー１３は、再びリフアレンスプレ
ート７の上のウエハー１１の有無を検出し、ウエ
ハー１１の有無に応じたレベルの信号を発生して
いる。インデツクステーブル１４の旋回速度が一
定であれば、近接センサー１３がウエハー１１の
外周縁を検出してから、一定の時間の経過後に、
インデツクステーブル１４の旋回を停止させる
と、近接センサー１３の下のウエハー１１は、そ
れと正しく対向し、その結果他の２つのウエハー
１１は、剥離手段５および排出手段６と対応して
いる。

そこで、つぎに剥離手段５が動作し、カツター
３３によつて対応のウエハー１１がリフアレンス
プレート７の上面から剥がされる。すなわちAC
モーター４２が起動し、送りねじ４１が回転する
と、送りねじナツト４０がスライダー３２ととも
に前進するため、カツター３３は適当な角度でウ
エハー１１の近くまで移動する。この移動過程で
カムフオロア４４が直動カム４５に案内され、そ
のカム曲線に沿つて下降するため、カツター３３
は、前進しながら下降し、リフアレンスプレート
７の上面を滑つて、ウエハー１１の下面に入り込
む。これによつて、リフアレンスプレート７に対
し接着状態のウエハー１１は、カツター３３と傾
斜角に沿つて剥離する。なお、この剥離時に、カ
ツター３３が支軸３６を中心として刃先の方向に
回転すれば、ウエハー１１の剥離が一層確実とな
る。

このような剥離工程が完了すると、再びインデ
ツクステーブル１４が回転し、次のウエハー１１
の位置で停止する。この結果、剥離手段５と対応
する位置に新たなウエハー１１が送り込まれ、ま
た剥離後のウエハー１１は排出手段６と対応する
位置に移動する。この時、排出手段６のロータリ
アクチユエータ５６が起動し、スプライン筒４９
によりスプライン軸４７を介し排出アーム４６に
第１図で反時計方向の旋回運動が与えられる。こ
の排出アーム４６の旋回運動の開始前、または旋
回運動中に、上下動エアシリンダー５３がスプラ
イン軸４７を必要な量だけ下降させるため、２つ
のプツシヤー４８は、排出アーム４６の旋回中に
剥離状態のウエハー１１の側面に接し、それをウ
エハー搬送手段５９に向けてリフアレンスプレー
ト７の上で滑りにより移動させる。この時、ウエ
ハー１１は、リフアレンスプレート７の上からウ
エハー搬送手段５９の搬送ベルト６０の上に乗り
移り、その搬送作用によつて、カセツト６１の内
部に収納される。

すでに述べたように、このカセツト６１は、複
数積み重ねられており、ウエハー１１を受け入れ
た時点で上昇し、新たなカセツト６１で次のウエ
ハー１１を受け入れるために待機している。この
ような排出動作が完了し、図示しないセンサーに
よつて確認されると、排出アーム４６は、上昇し
た後、再び元の位置に戻る。

以上の旋回位置決め動作、剥離動作、および排
出動作が１つのリフアレンスプレート７について
全てのウエハー１１の数だけすなわち５回行われ
ると、インデツクス手段４のインデツクステーブ
ル１４は、元の下降位置に戻り、次に運ばれてく
る新たなリフアレンスプレート７の動作に備え
る。

この時、空の状態のリフアレンスプレート７
は、再び後退状態の搬送台９の上に乗り移る。そ
してこの搬送台９の搬入位置Ａで新たなリフアレ
ンスプレート７が供給される。この状態で、排出
位置Ｃにリフアレンスプレート７が存在しないこ
とを確認してから、搬送台９は、図示しないトラ
ンスフアー駆動ユニツトによつて搬送方向に前進
し、空の状態のリフアレンスプレート７を排出位
置Ｃに移動させ、また新たなリフアレンスプレー
ト７をその上のウエハー１１とともに作業位置Ｂ
まで移動させる。

そして排出位置のリフアレンスプレート７は、
排出用ハンドリング手段６３によつてリフアレン
スプレート７のストツカー６８の上に積み上げら
れる。すでに述べたように、この排出用ハンドリ
ング手段６３は、円柱座標型の産業用ロボツトで
あり、上下、旋回、および伸縮運動を繰り返すこ
とにより、グリツパー６７で排出位置Ｃの空状態
のリフアレンスプレート７を把持し、ストツカー
６８の上に移動させる。

発明の効果 本発明では、トランスフアー手段との関連で、
位置検出手段、インデツクス手段、剥離手段およ
び排出手段が設けられているから、ウエハーの研
磨後に必要な剥離作業がリフアレンスプレート上
の複数のウエハーについて順次能率良く行われ、
したがつてその作業の自動化が実現でき、その作
業能率が向上する。またこのような必要な作業が
搬送ライン上でできるため、クリーン度の必要な
クリーンルーム内での必要な作業が人手を介せず
できるため、クリーンルーム内の必要な機能が確
保できる。

特に、本発明では、カツターが所定の角度のも
とに前進可能なスライダーに対して上下動自在に
支持されており、スライダーの進退運動と連動す
るカム手段によつて駆動されるようになつている
ため、カツターの前進量とカツターの上下方向の
変位量との対応関係が正確であり、スライダーの
移動速度の変更後においても、カツターの下降開
始位置に変化がないため、ウエハーの上面をカツ
ターによつて損傷させるなどの事故が確実に防止
できる。また、カツターの前進運動と上下運動と
が機械的に確実な同期関係にあるため、電気的な
同期制御が必要とされず、しかも同期外れの心配
もなく、取り扱いが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウエハーの剥離装置の概略的
平面図、第２図は位置検出手段及びインデツクス
手段の拡大断面図、第３は剥離手段の拡大断面図
第４図は排出手段の拡大断面図、第５図は排出用
ハンドリング手段の平面図、第６図は排出用ハン
ドリング手段の側面図である。 １……ウエハーの剥離装置、２……トランスフ
アー手段、３……位置検出手段、４……インデツ
クス手段、５……剥離手段、６……排出手段、７
……リフアレンスプレート、９……搬送台、１１
……ウエハー、１３……近接センサー、１４……
インデツクステーブル、１７……上下動用のシリ
ンダ、３３……カツター、３７……スライダー、
４０……送りねじナツト、４１……送りねじ、４
２……ACモータ、４４……カムフオロア、４５
……直動カム、４６……排出アーム、４８……プ
ツシヤー、５３……上下動エアシリンダー、５９
……ウエハー搬送手段、６３……搬出用ハンドリ
ング手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のウエハーを接着したリフアレンスプレ
   ートを作業位置へ、ウエハーを除去した後のリフ
   アレンスプレートを排出位置へ搬送するトランス
   フアー手段と、作業位置でリフアレンスプレート
   に接着したウエハーの位置を検出する位置検出手
   段と、作業位置でリフアレンスプレートを所定の
   位置に割出しながら回転するインデツクス手段
   と、割出し位置で作業するウエハーの剥離手段
   と、別の割出し位置で剥離された上記ウエハーの
   排出作業をするウエハーの排出手段とを具備し、 上記剥離手段は、リフアレンスプレート上のウ
   エハーの下面に入り込むカツターと、このカツタ
   ーを所定の角度で支持するカツタースタンドと、
   このカツタースタンドを上下動自在に支持しリフ
   アレンスプレートの方向に前進可能なスライダー
   と、前進中のカツタースタンドを下降させてカツ
   ターをリフアレンスプレート上面に位置させるカ
   ム手段とで構成することを特徴とするウエハーの
   剥離装置。