JPH0727956B2 - 基板部材処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、基板部材に特定の処理を行うための基板処理
装置に係り、特にその基板部材を処理位置に正確に配置
せしめる位置だし技術の改良に関する。

（従来の技術） 種々の基板部材に対して特定の処理を行う種々の基板処
理装置が知られている。その一つとして、例えば、サイ
リスタ等の半導体装置の製造において、円盤状の半導体
基板（ウエハ）の外周部に定型な樹脂を成形するための
第６図の示すような半導体基板用樹脂成形装置が知られ
ている。この樹脂成形装置は、成形装置１及び、樹脂注
入装置２及び、架台４内に設けられた制御装置３から成
り、上記成形装置１は成形の型となる垂直方向で向き合
った上型５及び、下型６を具備している。

このような半導体基板用樹脂成形装置においてウエハ７
が後述する工程によって、上記成形装置の下型６上へ載
置される。その載置後、制御装置３による管理のもと
で、固定された上記下型６まで、上記上型５を下方向へ
移動させることにより型締めする。この時に、ウエハ７
の外周部にはリング状の隙間ができる。その型締め後、
上記樹脂注入装置２が上記成形装置１へ向かう方向（台
６図中の矢印ｉ方向）に前進し、上記樹脂注入装置２の
樹脂注出口８を型締めされている下型６の側面に当接さ
せる。上記樹脂注出口８が当接した上記下型６の側面に
は、樹脂注入口９が設けられており、上記当接した状態
で上記注出口８からこの注入口９に樹脂が注入される。
これにより上記隙間に樹脂が充填され、ウエハ７の外周
部に環状に樹脂成形することができる。

ところで、このようにして成形された樹脂は、ウエハ７
が半導体装置に組み込まれた状態で絶縁体として利用さ
れるものであるが、ウエハ７の端面と成形樹脂の外周側
面との幅が狭い場合には絶縁不良が発生しがちである。
従って、上記成形された樹脂の中心と上記ウエハ７の中
心との位置ずれは重要な問題となる。そこで、樹脂を成
形すべきウエハ７を上記下型６上に載置する際に、上記
ウエハ７の中心と上記下型６の中心とを正確に位置出し
することが要求されてくる。

従って、上記下型６にウエハ７を載置するのに、第７図
に示すような位置出し用ゲージ10が用いられている。即
ち、この位置出し用ゲージ10は、その外周が上記下型６
の外周と同等であり、かつ内周がウエハ７の外周と同等
に構成されている。従って、このような位置出し用ゲー
ジ10内に上記ウエハ７をピンセット等で装填すると、ウ
エハの中心と位置出し用ゲージ10の中心が合致する。こ
こで、その内径が上記ゲージ10の外形と同等のガイド11
を有するバキュームピンセット12を第７図に示されるよ
うに上記ゲージ10に嵌合する。そして、真空を利用し
て、上記ウエハ７を上記バキュームピンセット12に吸着
させた後、上記バキュームピンセット12をこの位置出し
用ゲージ10から外し、上記下型６上に移動させて、それ
に嵌合する。その後、上記バキュームピンセット12の吸
着を解除すると上記ウエハ７が下型６上に載置される。
これにより上記ウエハ７の中心（特定点）が上記下型６
の中心（特定点）に合致して載置されたこととなる。こ
のように上記ウエハ７を上記下型６へ載置する作業は、
上記バキュームピンセット12を用いて作業者の手によっ
て行なわれていた。

また、樹脂成形されたウエハ７は、上記バキュームピン
セット12で上記下型６から取り出されていた。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の樹脂成形については、成形型にウエハ
７を載置する工程がバキュームピンセットを用いて作業
者によって行なわれていたため、作業者はウエハ脱着の
際に発生し易いウエハ破損を防ぐのに慎重となり、この
工程に時間を要していた。

なお、位置出し用ゲージ10は、前述したようにウエハ外
周を基準としているが、実際には同径のウエハでも直径
に公差を必ず有しているため、たとえ上記のようなゲー
ジ10を用いたとしても上記ウエハ７を下型６へ載置した
際に、上記公差によって上記下型６の中心と上記ウエハ
７の中心がずれてしまうこととなる。従って、ウエハ中
心を基準とした樹脂パターンに対する精度が出難く、作
業者によって異なる品質差を管理することは非常に困難
である。

そこで本発明は、従来のウエハ外周を基準としていた位
置出しから、ウエハ中心を基準とする位置出しへ変更す
ること、及び搬送の自動化を図ることにより、歩留り並
び、生産性を向上することが可能な基板部材処理装置を
提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、基板部材に予め付された特定点と、樹脂成形
型に予め定めた所定点とを合致するように該基板部材を
装填して、該基板部材の外周部に均一的な環状の樹脂を
成形する樹脂成形手段と、上記樹脂成形手段に樹脂を注
入する退避可能樹脂注入手段と、上記基板部材を載置し
２次元に移動可能な載置ステージと、上記基板部材を保
持して回動し、上記載置ステージ上と上記樹脂成形手段
間で基板部材を移行及び回収する移行手段と、上記載置
ステージに載置された上記基板部材の特定点を検出する
特定点検出手段と、上記載置ステージ上の上記基板部材
を上記樹脂成形手段へ上記移行手段で移行した時に、検
出された特定点が上記所定点に合致するように、移行前
に該載置ステージの位置を補正する位置補正手段とを具
備するものである。

（作用） 本発明で従来技術が持つ課題を解決するために用いた各
手段の中で、基板部材面上の特定位置を検出する検出手
段と基板部材位置補正手段を用いて、上記した二つの手
段を関連動作させ、従来の基板部材外周基準の位置出し
から、基板部材上の特定点による位置出しへと変更する
ことによって、各同形基板部材の有する外周の公差に起
因する位置ずれを防ぎ、さらに上記位置出しされた基板
部材を処理手段の処理位置へ所定距離だけ移行せしめる
上記移行手段により、基板部材の特定点と処理位置の特
定点とを正確に合致するように基板部材を移行させるこ
とができるので、個々の作業者の品質のバラツキを無く
し、歩留りを向上することができ、また個々の作業者の
生産量を向上させることができる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は、本発明の基板部材処理装置の一実施例に係る
半導体基板の周辺部に樹脂成形するのに好適な半導体基
板用樹脂成形装置の概略的な構成図である。この構成中
に従来のものと同等の成形装置１と樹脂注入装置２を具
備するため、これらに関しては、同一参照番号を付して
説明は省略する。

従って、この装置は、後述するようにしてテレビジョン
カメラ13及び、位置合せ装置14を用いてウエハ特定点
（中心）の位置出しをするＸ−Ｙステージ15を架台４上
に具備する。

ここで、このＸ−Ｙステージ15の垂直上方に配される上
記テレビジョンカメラ13の視野中心ｂと、樹脂成形位置
となる下型６の中心ｃとを図中ｄを中心とした同一円周
上にしかも、これら中心ｂ、ｃ、ｄが直線上に並ぶよう
に配置する。この中心ｄには上下及び回転動作する軸16
を有するトランスファマシン17を設けている。このトラ
ンスファマシン17の上記軸16は、上記中心ｃとｄの間の
距離ｅより長い直線アーム18とＴ型に接続されており、
このアーム18両端下部に従来のバーキュームピンセット
と同様にウェハ７を吸着するウエハ保持機構19a、ｂを
有する。またトランスファマシン17は駆動源として電動
モータもしくはエアーシリンダを用いて動作させてい
る。このような上記トランスファマシン17は、上記Ｘ−
Ｙステージ15上の位置補正されたウエハ７を吸着保持
し、上記アーム18を上昇させ、中心ｄで直径ｅの円に沿
ってウエハ７の中心が移動するように、180°回転動作
して、ウエハ７が上記下型６上となる位置で停止する。
そして上記アーム18を下降させ吸着の解除により上記下
型６へ上記ウエハ７を載置する。また、回収は前述の搬
送と同様に、上記下型６より樹脂成形の完了したウエハ
７を吸着して取り出し、上記Ｘ−Ｙステージ15上へ移動
し載置する。

また本実施例は、他にローダ／アンローダ20と上記Ｘ−
Ｙステージ15の間に図示しない周知のウエハ搬送機構も
具備する。上記ローダ／アンローダ20は、表面上の所定
位置、例えば中心位置に位置検出のための検出用パター
ンが付された上記ウエハ７を複数枚収納している。樹脂
成形前の上記ウエハ７は、上記搬送機構により、ローダ
部から一枚ずつ取り出されて上記Ｘ−Ｙステージ15上に
搬送され、また樹脂成形後のウエハ７は、上記ウエハ搬
送機構により、上記ローダ／アンローダ20内に格納収納
されるようになっている。

第２図は位置合わせ装置14に接続された制御装置３のブ
ロック構成図である。この制御装置３は、上記Ｘ−Ｙス
テージ15を駆動するためのX,Yステージ駆動部23,24、及
びそれらを制御するためのＸ−Ｙステージ制御部22と、
上記トランスファマシン17の駆動源、及び図示しないウ
エハ７をＸ−Ｙステージまで搬送する機構の駆動源とし
ての搬送駆動源26と、上記上型５を移動動作させる成形
型駆動部27と、上記樹脂成形装置２を移動動作、及び注
入動作させる樹脂注入駆動部28と、これらのＸ−Ｙステ
ージ制御部22、及び駆動部26,27,28を制御する制御部25
とから構成されている。

次ぎに台３図のタイムチャートを参照して、ウエハ７に
樹脂成形する一連の動作を説明する。まず、位置補正工
程において、上記ローダ部から取り出されて上記Ｘ−Ｙ
ステージ15上に搬送された一枚目のウエハ（以後第１ウ
エハと称す）７は、上記Ｘ−Ｙステージ15の垂直上方に
配されたテレビジョンカメラ13によって、第１ウエハが
撮像され、その面上の検出用パターン（第２図中に参照
番号21で示す）が位置合せ装置14に検出信号として送ら
れる。あらかじめ上記第１ウエハ７面上中心にある上記
検出用パターン21を特定位置、即ちテレビジョンカメラ
13の視野の中心ｂに合致させると、樹脂成形位置の中心
ｃと、上記第１ウエハ７の中心が一致するように設定さ
れている。よって、上記位置合せ装置14は、上記テレビ
ジョンカメラ13からの検出信号により、上記Ｘ−Ｙステ
ージ制御部22を介して上記Ｘ及び、Ｙステージ駆動部2
3、24を動作させ、上記第１ウエハ７の検出用パターン
を下型６の中心ｃに対応する所定の位置、即ち中心ｂの
位置に合致させる。このようにして、第１ウエハの中心
を下型６（樹脂成形位置）の中心ｃへ合致させる位置出
しが行われたならば、次に第１搬送工程において、制御
部25制御下で、搬送駆動部26によって、上記トランスフ
ァマシン17を駆動し、上記下型６の樹脂成形位置に第１
ウエハ７が載置される。さらに、上記トランスファマシ
ン17は搬送動作が終了後、成形型に近接する待機位置
（例えばトランスファマシン17が上記下型６から90°回
転した位置）に移動し待機する。

この時の上記上型５と、上記下型６上に載置されたウエ
ハ７との関係を第４図（Ａ）及び（Ｂ）に示す。同図
（Ａ）は断面図であり、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）中に
矢印ｈで示すように上方向から見た場合の上記下型６の
平面図である。但し図中の参照番号7aは上記ウエハ７の
外周部分を示す。

このように第１ウエハが載置されたならば、次の型締め
工程で、成形型駆動部27により固定の下型６まで第４図
（Ａ）の矢印ｈの方向に上記上型５を移動させることに
より型締めが行われる。、この型締めにより、リング状
の隙間29（第４図（Ｂ）の斜線部分）ができる。

その型締め後、樹脂注入駆動部28により、上記樹脂注入
措置２が上記成形装置１に向かう方向（第１図中の矢印
ｎ方向）へ前進され、上記樹脂注入装置２の樹脂注出口
９が型締めされている下型６側面に当接される。上記樹
脂注出口８が当接した上記下型６の側面には、樹脂注入
口９が設けられており、上記当接した状態で上記注出口
８からこの注入口９に絶縁性を有する例えばシリコーン
系樹脂を注入することにより、上記隙間29に樹脂が充填
される。その後所定時間経過すると、上記重点した樹脂
が硬化し、第５図の示すようにウエハ７の外周部下ら一
定の幅ｊを有す樹脂30が環状に成形される。

またこの樹脂成形工程が開始すると同時に、第３図中に
参照番号31で示すように２回目の位置補正工程が行なわ
れる。つまり、二枚目のウエハ（以後、第２ウエハと称
す）７が上記ローダ部から上記Ｘ−Ｙステージ15に搬送
され、同ウエハ７の中心が前述と同様にして位置補正さ
れる。この位置補正された第２ウエハは、上記第１ウエ
ハ７に対する樹脂成形が完了するまでの間、上記Ｘ−Ｙ
ステージ15上で待機される。

上記第１ウエハ７の樹脂成形後、型開工程において、成
形型駆動部27により上記成形型が開される。

次に、樹脂成形後のウエハを回収する第２搬送工程にお
いて、上記トランスファマシン17は、搬送駆動部26によ
り、前述の待機位置から上記下型６及び上記Ｘ−Ｙステ
ージ15上まで回転し、下降する。そして、上記下型６か
ら樹脂成形された上記第１ウエハ７を取り出すため、ア
ーム18の一方向側のウエハ保持待機19aで吸着する。ま
た、それと同時に、上記第１搬送工程も動作し、上記Ｘ
−Ｙステージ15 上の上記第２ウエハ７をもう片方のウ
エハ保持待機19bに吸着する。この様にして第１及び第
２ウエハを吸着したならば、トランスファマシン17は上
昇し、この第１と第２のウエハ７を入れ換えるように18
0°回転してこれらを搬送し、それぞれ上記Ｘ−Ｙステ
ージ15上及び下型６上へ載置する。従って、第１搬送工
程と第２搬送工程は、第３図の破線32で示すように、上
記トランスファマシン17の２回目以降の搬送動作では第
２ウエハ７の搬送と第１ウエハ７の回収が同時に行われ
る一組の動作となる。

上記搬送されたそれぞれのウエハ７は、上記Ｘ−Ｙステ
ージ15に戻された上記第１ウエハ７がローダ／アンロー
ダ20のアンローダ部に回収され、上記下型６に載置され
た上記第２ウエハ７が、上記第１ウエハ７と同じ工程を
くり返し樹脂成形される。以後、同じ動作がくり返さ
れ、ローダ／アンローダ20に収納されたウエハ７を連続
に樹脂成形する。

このように、本実施例は、樹脂成形するための位置出し
基準をウエハの外周から中心に変更し、さらに成形位置
まで作業者がバキュームピンセットを用いて、ウエハを
載置されたものからトランスファマシンを用いて上記成
形位置までウエハを載置されるように変更し、こられの
動作を自動化したことによって、各ウエハの有する外周
の公差に起因する樹脂成形の位置ずれを防ぐ。及びウエ
ハ中心と樹脂成形位置の中心とを正確に合致するように
ウエハを搬送させることができるので、個々の作業者の
品質のバラツキを無くし、歩留りを向上することがで
き、また個々の作業者の生産量を向上させることができ
る。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、種
々変形可能である。例えば、第２図で示す位置合せ装置
14及び、Ｘ−Ｙステージ制御部22の自動位置補正制御部
分を削除して、テレビジョンカメラ13を単なるモニタ装
置に接続し、モニタされたウエハ７中心の検出用パター
ン21を樹脂成形位置の中心と対応する所定位置へ、作業
者がＸ、Ｙステージ駆動部23、24を手動で動かしウエハ
位置補正を行ない、それ以外の動作は、制御部25が樹脂
成形の各工程を管理する一部手動とすることができる。
また、上記装置の自動位置補正制御部分と、さらにロー
ダ／アンローダ20並び、上記ローダ／アンローダ20と上
記Ｘ−Ｙステージ15の間の搬送機構も削除して、上記Ｘ
−Ｙステージ15上に直接作業者がピンセット等でウエハ
７を載置するようにしてもよい。さらに、トランスファ
マシン17がＸ−Ｙステージ15上のウエハ７の下型６への
搬送と、回収である逆方向の搬送とを行なうようにした
が、トランスファマシン17は下型６への搬送のみを行な
い、他の搬送機構あるいは手作業により下型６上のウエ
ハ７を回収するようにしてもよい。

また、半導体基板に限らず、不定形な基板部材の特定点
の位置出しも可能である。さらに、樹脂成形に限らず、
種々の処理を行う装置に適用も可能である。

以上この発明の実施例を幾つか説明したが、この発明は
このような実施例に限定されるものではなく、他にも発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や適用が可能で
あることは勿論である。

［発明の効果］ 以上記述したように、本発明によれば、基板部材が、個
々に有する径の公差に起因した処理位置ずれを無くすこ
とができ、品質のバラツキを無くし、歩留りを向上させ
ることができる基板処理装置を提供することができる。

また従来、作業者に要求された複雑な作業を自動化した
ため、作業者に掛る負担を軽減させ生産性を向上させた
ことから、個々の作業者の能力により差があった生産量
を向上させることができる基板処理装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての半導体基板用樹脂成
形装置の構成を示す図、第２図は第１図の樹脂成形装置
の制御装置のブロック構成図、第３図は動作を説明する
ための各工程のタイムチャート、第４図（Ａ）は第１図
の樹脂成形装置の制御装置の成形装置の上型及び下型の
断面図、第４図（Ｂ）はウエハの嵌合状態を説明するた
めの第４図（Ａ）の上記下型を上方から見た平面図、第
５図は樹脂の成形されたウエハの断面図、第６図は従来
の基板部材処理装置の一例としての半導体樹脂成形装置
の構成図、第７図は従来のウエハの位置合せ手段として
用いられていたガイド付きバキュームピンセットの断面
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 社浦 肇 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地１ 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−86534（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−151403（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板部材に予め付された特定点と、樹脂成
   形型に予め定めた所定点とを合致するように該基板部材
   を装填して、該基板部材の外周部に均一的な環状の樹脂
   を成形する樹脂成形手段と、 上記樹脂成形手段に樹脂を注入する退避可能な樹脂注入
   手段と、 上記基板部材を載置し２次元に移動可能な載置ステージ
   と、 上記基板部材を保持して回動し、上記載置ステージ上と
   上記樹脂成形手段間で基板部材を移行及び回収する移行
   手段と、 上記載置ステージに載置された上記基板部材の特定点を
   検出する特定点検出手段と、 上記載置ステージ上の上記基板部材を上記樹脂成形手段
   へ上記移行手段で移行した時に、検出された特定点が上
   記所定点に合致するように、移行前に該載置ステージの
   位置を補正する位置補正手段と、 を具備することを特徴とする基板部材処理装置。