JPH09123159A - 半導体ウェーハ製造システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インゴットの切断からウェーハの外周面取り
までの製造工程において、剥離装置と面取り機の台数を
増やさなくても、ウェーハ１枚当たりの処理時間が、１
台のスライシングマシンの処理時間の少なくとも半分と
なる半導体ウェーハ製造システムを提供する。 【解決手段】少なくとも２台のスライシングマシンと、
スライスベースを剥離する１台の剥離装置４０と、ウェ
ーハ外周の面取りをする１台の面取り機５０と、ウェー
ハＷをスライシングマシンから剥離装置４０と面取り機
５０へ搬送する搬送装置７０とで製造システムを構成
し、スライシングマシンの各ウェーハ搬出時間を、スラ
イシングマシン１台のウェーハ処理時間Ｇａを設置され
たスライシングマシンの台数Ｎで割って得られた時間
「Ｇａ／Ｎ」だけ順次ずらし、搬送装置７０によって各
スライシングマシンから順次ウェーハＷを取り出し次工
程へ搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子の素材と
なるシリコン等のウェーハを製造する製造システムに係
わり、その中で、インゴットの切断からウェーハの外周
面取りまでの工程に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の素材となるシリコン等のウ
ェーハは、インゴットの状態からインゴット切断機（ス
ライシングマシンやワイヤソー）によって薄く切り出さ
れるが、切り終わり時にウェーハが欠けないようにイン
ゴットにスライスベースを接着してそのスライスベース
ごとインゴットを切断する。したがって、切断後はスラ
イスベース剥離装置（本明細書では単に「剥離装置」と
いう。）によってウェーハからスライスベースを剥離す
る。その後、外周をウェーハ面取り機（本明細書では単
に「面取り機」という。）によって面取りをする。各機
械の概要は次のとおりである。なお、本発明の対象とな
るインゴット切断機はスライシングマシンである。

【０００３】まず、スライシングマシンでは、シリコン
等のインゴット（円柱形状）を、回転するＩＤブレード
の刃先に押し当てて、所定の厚さに切断してウェーハを
製造する。スライシングマシンにはインゴットの取付姿
勢によって縦型と横型に分類されるが、図６に縦型のス
ライシングマシンの例（要部立面図）を示す。

【０００４】図６において、スライシングマシンは、架
台１の上面に設けられたテーブルガイド２に移動テーブ
ル４がＸ方向に移動自在に支持されるとともに、内蔵さ
れた駆動機構によって駆動される。移動テーブル４には
コラム５が取り付けられ、コラム５に設けられた上下ガ
イドにＺ方向移動自在に支持されたワークホルダー７
が、コラム５に内蔵された駆動機構によって駆動され
る。また、テーブルガイド２の隣に設けられた加工部に
は、テンションヘッド１３が回転機構に支持されてお
り、テンションヘッド１３にはブレード１４がトップリ
ング１５等によって張り上げ取り付けられている。

【０００５】このように構成されたスライシングマシン
では、インゴットＡをワークホルダー７に装着した後、
ブレード１４を高速回転させ、インゴットＡの端面がブ
レード１４の刃先よりウェーハ厚さ分だけ下方に位置し
た状態で、移動テーブル４によってインゴットＡをブレ
ード１４の略中央位置からＸ右方向に移動させ、インゴ
ットＡを切断する。切り出されたウェーハＷはスライシ
ングマシンに内蔵された回収装置（図６では図示省略）
によって搬出され、さらに、内蔵のコンベア１６によっ
て架台１のＸ左側面に設けられたカセット（いずれも図
６では図示省略）に格納されるか、あるいは外部に搬出
される。

【０００６】この場合、切り終わり時に切断抵抗が急に
解放されること等によって、切り終わり部分は欠けやす
いので、一般的に、インゴットＡにはスライスベースＢ
（カーボン等からなる捨て材）を接着し、スライスベー
スＢを最後に切断する。つまり、ウェーハＷはスライス
ベースＷｂ（切断されたスライスベースＢ）が付いた状
態で切り出される。この形状を図７に示す。なお、図７
では基材部分（円形部分）ＷａにスライスベースＷｂが
付着したものをウェーハＷとしているが、本明細書で
は、スライスベースＷｂが剥離されたウェーハについて
もウェーハＷと記述する。

【０００７】剥離装置ではウェーハＷの基材部分Ｗａと
スライスベースＷｂとの間の接着剤を軟化することによ
って剥離するが、その方法によって、湿式（ウェーハＷ
を熱湯に漬ける。）と乾式（ウェーハＷをヒーターで加
熱する。）の２つに分けられる。また、スライシングマ
シンから搬出されたウェーハＷには切り粉等が付着して
おり、時間がたつと取り除きにくくなるので、剥離の前
後にウェーハＷを洗浄する。

【０００８】剥離装置については、当出願人から「特願
平７−０２８８５８号（ウェーハスライスベース剥離装
置）」で開示されている。また、自動剥離装置が、「特
願平７−０４２３６４号（ウェーハ洗浄スライスベース
剥離装置）」及び「特願平７−０７７３５０号（ウェー
ハ洗浄スライスベース剥離装置）」として当出願人から
開示されている。

【０００９】面取り機では、面取り加工の前にウェーハ
Ｗの外径や厚さを測定し、そのデータに基づいて加工す
る。面取り加工が終わると、切り粉等を取り除くために
洗浄する。また、その後に、面取り機内で、あるいは別
の装置で加工後のウェーハＷの寸法・形状を測定する。
このような面取り機の全体構成については、当出願人か
ら「特願平６−３１７６０８号（ウェーハ面取り機）」
で開示されている。

【００１０】一般的に、これらの機械は独立して設置さ
れ、各機械間はウェーハＷが格納されたカセットを作業
者が搬送して受け渡しする。しかし、一般的なカセット
に格納できるウェーハＷの数量は２５枚程度であり、作
業者が付きっ切りで搬送・受渡し作業をする必要があ
る。

【００１１】そこで、搬送・受渡しを自動で行うシステ
ムが当出願人から「特願平６−２０８９７９号（半導体
ウェーハの製造システム）」として開示されている。こ
のシステムでは、縦型のスライシングマシン、剥離装置
（湿式）、面取り機等の間を搬送手段で連結したもの
で、これによって、スライシングマシンによるインゴッ
トＡの切断、スライスベースＷｂの剥離、面取り前のウ
ェーハＷの洗浄、面取り前のウェーハＷの寸法測定、ウ
ェーハＷの外周面取り、面取り後のウェーハＷの洗浄、
ウェーハＷの格納までを、自動的に行うことができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スライ
シングマシン、剥離装置及び面取り機のウェーハ１枚当
たりの処理時間を比較すると、一般的にスライシングマ
シンが一番長い。したがって、「特願平６−２０８９７
９号」の例ではスライシングマシン、剥離装置及び面取
り機等が１台ずつで構成されているので、単位時間当た
りのウェーハ処理能力は、スライシングマシンの処理時
間によって決まる。このため、スライシングマシンの処
理時間を短くしない限り、スループットを向上させるこ
とができないという問題がある。当然であるが、単位時
間当たりのウェーハ処理能力を上げるために、単にこの
ような製造システムを増やすと設備額が増加するだけで
なく設置面積が大きくなる。

【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、インゴットの切断からウェーハの外周面取りま
での製造工程において、スライスベースを剥離する剥離
装置とウェーハ外周の面取りをする面取り機の台数を増
やさなくても、ウェーハ１枚当たりの処理時間が、スラ
イシングマシン１台の処理時間の少なくとも半分となる
半導体ウェーハ製造システムを提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明では、前記目的を
達成するために、スライシングマシンのウェーハ処理時
間が、剥離装置又は面取り機のいずれか長い方に比べて
２倍を超えており、「特願平６−２０８９７９号」の例
では剥離装置と面取り機の稼働率が５０％以下で使用さ
れていることに着目し、スライシングマシンを２台以上
と、剥離装置・面取り機を１台ずつ組み合わせて製造シ
ステムを構成するようにする。

【００１５】すなわち、半導体ウェーハ製造システムを
次のように構成する。 （イ）インゴットＡにスライスベースＢを接着してその
スライスベースＢごとインゴットＡを切断するスライシ
ングマシンを、少なくとも２台設ける。 （ロ）スライシングマシンで切り出されたウェーハＷか
らスライスベースＷｂを剥離する剥離装置を１台設け
る。この場合、剥離装置のウェーハ１枚当たりの処理時
間はスライシングマシン１台の処理時間の半分より短
い。 （ハ）スライスベースＷｂが剥離されたウェーハＷの外
周の面取りをする面取り機を１台設ける。この場合、面
取り機のウェーハ１枚当たりの処理時間はスライシング
マシン１台の処理時間の半分より短い。 （ニ）スライシングマシンで切り出されたウェーハＷを
剥離装置へ搬送し、剥離装置でスライスベースＷｂが剥
離されたウェーハＷを面取り機へ搬送するウェーハ搬送
装置を設ける。

【００１６】そして、スライシングマシンの各ウェーハ
搬出時間を、１台のスライシングマシンのウェーハ処理
時間Ｇａを設置されたスライシングマシンの台数Ｎで割
って得られた時間「Ｇａ／Ｎ」だけ平均的に順次ずら
し、ウェーハ搬送装置によって各スライシングマシンか
ら順次ウェーハＷを取り出して剥離装置さらに面取り機
へ搬送するようにする。これによって、Ｎ台のスライシ
ングマシンで順次切り出されたウェーハＷは、剥離装置
と面取り機で順次処理され、平均ウェーハ処理時間をＧ
ａ／Ｎとすることが可能になる。

【００１７】この場合、ウェーハ搬送装置を１台の搬送
装置（ウェーハ保持手段が１つ）ですべてのウェーハＷ
の搬送を行う方法と、ウェーハＷをスライシングマシン
から剥離装置へ搬送する第一搬送装置と、剥離装置から
面取り機へ搬送する第二搬送装置との２つの搬送装置で
行う方法がある。２つの搬送装置で行うと、平行処理が
しやすくなるので、ウェーハ処理時間の短縮が容易にな
る。

【００１８】また、剥離装置を、ウェーハＷを洗浄する
洗浄部とスライスベースＷｂを剥離する剥離部とから構
成することができる。洗浄部と剥離部との間のウェーハ
の搬送は、剥離装置内部に搬送手段を設けてもよいが、
ウェーハ搬送装置によって行うことが可能である。

【００１９】さらに、スライシングマシンから横姿勢
（厚さ方向を鉛直方向にした状態）で搬出されたウェー
ハＷを、剥離装置で縦姿勢（厚さ方向を水平方向にした
状態）で扱う場合は、横姿勢から縦姿勢（及びその逆）
に変更する手段を剥離装置内部に設けてもよいが、ウェ
ーハ搬送装置によって行うことが可能である。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明に係る半導体ウェーハ製造
装置の発明の実施の形態１の全体構成説明図（平面図）
を図１に、剥離装置４０及び搬送装置７０の立面図を図
２に示す。この形態はスライシングマシンを２台、剥離
装置と面取り機を１台ずつ組み合わせて製造システムを
構成したものである。図１及び図２において、スライシ
ングマシン１０及び２０は従来の技術で一例として説明
した縦型のスライシングマシン、剥離装置４０は当出願
人から「特願平７−０４２３６４号（ウェーハ洗浄スラ
イスベース剥離装置）」の中で洗浄部及び乾燥・剥離部
として説明しているものとほぼ同じ構成のもの、面取り
機５０は当出願人が「特願平６−３１７６０８号（ウェ
ーハ面取り機）」の中で従来の技術として説明したもの
とほぼ同じ構成のものである。そして、これらに搬送装
置７０が接続されている。

【００２１】図１に示すように、スライシングマシン１
０及び２０は従来の技術で説明したようにして、インゴ
ットＡを切断してウェーハＷを製造し、ウェーハＷをベ
ルトコンベア１６によって搬出する。この場合、カセッ
トがない構成である。なお、ウェーハＷは横姿勢で、ス
ライスベースＷｂをスライシングマシン１０及び２０側
に向けて搬出される。

【００２２】また、剥離装置４０は洗浄部４１と剥離部
４５から構成されている。洗浄部４１では、搬送装置７
０によってウェーハＷが横姿勢の状態で受け皿４４
（「特願平７−０４２３６４号」で説明している支持バ
ーや受け板等に相当）に搬入されると、上下駆動ユニッ
ト４３によって受け皿４４が下降しウェーハＷが洗浄槽
４２の中に入って洗浄される。

【００２３】洗浄が終わると、受け皿４４が上昇し、搬
送装置７０によって受け皿４４からウェーハＷが搬出さ
れるとともに、搬送装置７０によって縦姿勢に変えられ
た後、剥離部４５に搬送される。剥離部４５ではウェー
ハＷは、まず、圧縮空気が噴射されている乾燥ノズル４
６の前を下降及び上昇することによって水滴が除去され
る。次にヒーターが内蔵されたクランプ台４７に押しつ
けられて加熱され、ウェーハＷの基材部分Ｗａとスライ
スベースＷｂとの間の接着剤が軟化されてスライスベー
スＷｂが剥離される。

【００２４】面取り機５０は、「特願平６−３１７６０
８号」の中で従来の技術として説明したものに対し、供
給部にカセットがないことのみが異なる。すなわち、ス
ライスベースＷｂが剥離されたウェーハＷが供給部５１
に搬入されると、供給搬送部６１によって前設定部５２
に送られて、ウェーハＷの厚さの測定と円周方向位置が
概略設定される。次に、ウェーハＷは加工部５３の上方
位置まで供給搬送部６１によって搬送され、そこで加工
搬入部６２に移載される。

【００２５】加工搬入部６２に移載されたウェーハＷ
は、前設定部５２で概略設定された円周方向位置が正確
に設定し直された後、加工部５３のウェーハテーブル上
に搬入される。そして、ウェーハＷの外周が面取り加工
がされる。加工が完了すると、ウェーハＷは、洗浄搬送
部６３によってウェーハテーブルから取り出され、洗浄
部５４に搬入されて洗浄される。洗浄が完了するとウェ
ーハＷは洗浄部５４から格納搬送部６４によって取り出
され、後測定部５５へ搬送される。後測定部５５ではウ
ェーハＷの形状寸法が測定され、測定が完了するとウェ
ーハＷは格納搬送部６４によって格納部５６に設置され
たカセットに格納される。

【００２６】搬送装置７０には、水平駆動ユニット７１
があり、水平駆動ユニット７１のスライダーに上下駆動
ユニット７２が立設されて、上下駆動ユニット７２のス
ライダーに取り付けられた搬送アーム７３が上下及びＹ
方向に駆動される。なお、図１において、搬送装置７０
の移動量を、スライシングマシン１０とスライシングマ
シン２０との間をＬａ、スライシングマシン２０と剥離
装置４０の洗浄部４１との間をＬｂ、洗浄部４１と乾燥
ノズル４６位置までの間をＬｃ、乾燥ノズル４６位置か
らクランプ台４７位置との間をＬｄ、クランプ台４７位
置と面取り機５０の供給部５１との間をＬｅと表わして
いる。

【００２７】また、図２に示すように、搬送アーム７３
の先端にはロータリーシリンダー７５が取り付けられ、
ロータリーシリンダー７５には、先端に吸着パッド７７
が取り付けらたアーム７６が９０゜回転自在に支持され
ている。これによって、ウェーハＷはＹ方向に搬送され
るとともに、剥離部４５の上方で横姿勢から縦姿勢に、
及び縦姿勢から横姿勢に変えられる。図２では、搬送装
置７０によってウェーハＷが縦姿勢に変えられ、乾燥ノ
ズル４６の上方位置にある状態を示している。

【００２８】次に、このように構成された半導体ウェー
ハ製造装置によるウェーハの処理時間について説明す
る。図３に各部の動作の関連を表す動作線図を示す。図
の左端に記載した数字は、各機械・装置の符号であり、
剥離装置４０及び面取り機５０の右側には各動作を区分
して記載している（ただし、後測定と格納はまとめて
「後処理」としている）。また、搬送装置７０の右側に
記載した数字は、搬送装置７０が位置する機械・装置の
符号（洗浄部４１、供給部５１等）である。動作線に付
した数字（、等）は処理されるウェーハＷを区別す
るための符号である。

【００２９】図３において、搬送装置７０の搬送アーム
７３がスライシングマシン１０の位置にあったとする
と、まず、搬送装置７０によってスライシングマシン１
０のベルトコンベア１６からウェーハＷが取り出され、
剥離装置４０の洗浄部４１の受け皿４４に搬入される。
この時間をＨａとする。

【００３０】次に、受け皿４４が下降して洗浄槽４２で
ウェーハＷが洗浄され、洗浄が完了すると受け皿４４が
上昇する。この時間をＳａとする。また、搬送装置７０
によって受け皿４４からウェーハＷが取り出されるとと
もに、搬送装置７０によって縦姿勢に変えられた後、剥
離部４５に搬送される。この時間をＨｅとする。そし
て、剥離部４５で、乾燥ノズル４６によって水滴が除去
された後、クランプ台４７に押しつけられてスライスベ
ースＷｂが剥離される時間を合わせてＫとする。

【００３１】また、剥離部４５からウェーハＷが取り出
されとともに、搬送装置７０によって横姿勢に変えられ
た後、面取り機５０の供給部５１に搬入される。この時
間をＨｆとする。なお、「Ｓａ＋Ｈｅ＋Ｋ＋Ｈｆ＝Ｌ」
とすると、Ｌは、搬送装置７０が剥離装置４０の洗浄部
４１に到達した時から面取り機５０の供給部５１に到達
するまでの時間である。

【００３２】さらに、面取り機５０で、供給部５１から
前設定部５２に送られてウェーハＷの厚さの測定と円周
方向位置が概略設定され、前設定部５２から加工搬入部
６２に移載されるまでの時間をＦ、加工搬入部６２によ
って加工部５３のウェーハテーブル上に搬入され、ウェ
ーハＷの外周が面取り加工されるまでの時間をＧｂ、洗
浄搬送部６３によってウェーハテーブルから取り出さ
れ、洗浄部５４に搬入されて洗浄されるまでの時間をＳ
ｂ、洗浄部５４から格納搬送部６４によって取り出さ
れ、後測定部５５へ搬送されて測定され、さらに格納搬
送部６４によって格納部５６のカセットに格納されるま
での時間をＲとする。ここで、「Ｆ＋Ｇｂ＋Ｓｂ＋Ｒ＝
Ｍ」とすると、ＭはウェーハＷが面取り機５０の供給部
５１に搬入されてから格納部５６のカセットに格納され
るまでの時間である。

【００３３】なお、図３では面取り機５０の供給部５１
からスライシングマシン２０の位置へ移動する時間をＨ
ｂ、スライシングマシン２０からウェーハＷを取り出し
て、剥離装置４０の洗浄部４１に搬入するまでの時間を
Ｈｃ、面取り機５０の供給部５１からスライシングマシ
ン１０の位置へ移動する時間をＨｄとしている。

【００３４】この場合、スライシングマシン２０からウ
ェーハＷ（図２で）が搬出されるまでに、スライシン
グマシン１０から搬出されたウェーハＷ（図２で）の
剥離が完了して搬送装置７０がスライシングマシン２０
に到達できることが必要であるから、このように構成で
きるシステムの条件は、２台のスライシングマシンから
搬出されるウェーハＷの時間差を各々のスライシングマ
シンのウェーハ処理時間Ｇａの半分とすれば、次の式に
よって示すことができる。 Ｈａ＋Ｌ＋Ｈｂ≦Ｇａ／２ …………（１） 同様に、図２でとの関係から、次の式も条件とな
る。 Ｈｃ＋Ｌ＋Ｈｄ≦Ｇａ／２ …………（２）

【００３５】ただし、Ｈａはスライシングマシン１０か
ら剥離装置４０の洗浄部４１までの距離「Ｌａ＋Ｌｂ」
の移動時間、Ｈｂは面取り機５０の供給部５１からスラ
イシングマシン２０までの距離「Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ＋Ｌ
ｅ」の移動時間、Ｈｃはスライシングマシン２０から剥
離装置４０の洗浄部４１までの距離Ｌｂの移動時間、Ｈ
ｄは面取り機５０の供給部５１からスライシングマシン
１０までの距離「Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ＋Ｌｅ」の移
動時間であり、「Ｈａ＋Ｈｂ」と「Ｈｃ＋Ｈｄ」とに該
当する距離は等しいから、「Ｈａ＋Ｈｂ」と「Ｈｃ＋Ｈ
ｄ」とはほぼ等しくなる。したがって、以下の説明では
（１）式を代表して用いる。

【００３６】また、面取り機５０はウェーハの搬送装置
を内蔵しており前述したように、ウェーハＷは、前設
定、加工、洗浄、後測定・格納（後処理）と移動してい
くため、面取り機５０の条件は、内部の各工程の時間が
Ｇａ／２より短ければよい。そして、「特願平６−３１
７６０８号」の中でも説明しているように、一番長いの
は加工工程であるので、次に必要な条件は次式によって
示すことができる。 Ｇｂ≦Ｇａ／２…………（３）

【００３７】さて、このように構成した結果、のウェ
ーハＷがスライシングマシン１０で切り出されてから面
取り機５０の格納部５６のカセットに格納されるまでの
時間は「Ｈａ＋Ｌ＋Ｍ」、のウェーハＷの時間は「Ｇ
ａ／２＋Ｈｃ＋Ｌ＋Ｍ」であるから、のウェーハＷが
カセットに格納されてからのウェーハＷが格納される
までの時間Ｔａは、次のようになる。 Ｔａ＝（Ｇａ／２＋Ｈｃ＋Ｌ＋Ｍ）−（Ｈａ＋Ｌ＋Ｍ） ＝Ｇａ／２＋Ｈｃ−Ｈａ…………（４） 同様に、のウェーハＷがカセットに格納されてから
のウェーハＷが格納されるまでの時間Ｔｂは、次のよう
になる。 Ｔｂ＝（Ｇａ＋Ｈａ＋Ｌ＋Ｍ）−（Ｇａ／２＋Ｈｃ＋Ｌ＋Ｍ） ＝Ｇａ／２＋Ｈａ−Ｈｃ…………（５）

【００３８】したがって、１枚のウェーハが処理される
平均時間Ｔは Ｔ＝（Ｔａ＋Ｔｂ）／２＝Ｇａ／２……（６） つまり、スライシングマシンでの処理時間の半分とな
る。

【００３９】次に、図４を用いて、スライシングマシン
３台で構成した実施の形態２を説明する。前述したよう
に、本発明に係る製造システムによって効果をもたらす
ためには（１）式又は（３）式の条件が必要であり、接
続可能なスライシングマシンの台数は、次の２つの式で
示すＮａとＮｂのうちのいずれか小さい値に含まれる最
大の整数である。 Ｎａ＝Ｇａ／（Ｈａ＋Ｌ＋Ｈｂ）…………（７） Ｎｂ＝Ｇａ／Ｇｂ …………（８） ただし、（７）式の「Ｈａ＋Ｌ＋Ｈｂ」は実施の形態１
で説明した「Ｈａ＋Ｌ＋Ｈｂ」そのものではなく、搬送
装置７０が一つのスライシングマシンからウェーハＷを
取り出してから、次のウェーハＷを取り出すために別の
スライシングマシンに到達するまでの時間を意味する。

【００４０】ところで、実施の形態１で説明した面取り
機５０では、 Ｇｂ≦Ｇａ／３…………（９） を十分に満足していることがわかっているので、スライ
シングマシン３台で構成するためには、 Ｈａ＋Ｌ＋Ｈｂ≦Ｇａ／３…………（１０） となればよい。したがって、実施の形態１の構成の場合
はウェーハの搬送速度を上げたり、剥離装置４０の処理
時間を短くすれば可能である。

【００４１】しかし、実施の形態２では、ウェーハの搬
送装置を次のように構成して、ウェーハの搬送速度や剥
離装置４０の処理時間を変更せずに行う。すなわち、図
４に示すように、ウェーハの搬送装置を、スライシング
マシンから剥離装置４０の洗浄部４１までウェーハを搬
送する第一搬送装置８０と、洗浄部４１から面取り機５
０までウェーハを搬送する第二搬送装置９０との２つで
構成する。

【００４２】第一搬送装置８０には、水平駆動ユニット
８１があり、水平駆動ユニット８１のスライダーに上下
駆動ユニット８２が立設されている。上下駆動ユニット
８２のスライダーには搬送アーム８３が取り付けられ、
搬送アーム８３の先端には吸着パッド８４が取り付けら
れている。これによって、吸着パッド８４が上下及びＹ
方向に駆動されて、ウェーハＷはＹ方向に搬送される。

【００４３】同様に、第二搬送装置９０には、水平駆動
ユニット９１があり、水平駆動ユニット９１のスライダ
ーに上下駆動ユニット９２が立設されている。上下駆動
ユニット９２のスライダーには搬送アーム９３が取り付
けられ、搬送アーム９３の上端にはロータリーシリンダ
ー９５が取り付けられている。そして、ロータリーシリ
ンダー９５には先端に吸着パッド９７が取り付けらたア
ーム９６が９０゜回転自在に支持されている。これによ
って、ウェーハＷはＹ方向に搬送されるとともに、剥離
部４５の上方で横姿勢から縦姿勢に、及び縦姿勢から横
姿勢に変えられる。

【００４４】なお、図４では、第一搬送装置８０によっ
てウェーハＷが剥離装置４０の洗浄部４１に搬入される
直前の状態を、第二搬送装置９０によってウェーハＷが
縦姿勢に変えられ、クランプ台４７の上方位置にある状
態を示している。また、以下の記述において、スライシ
ングマシンは剥離装置４０から遠い方から１０、２０、
３０と符号を付けて説明するが、剥離装置４０と面取り
機５０との関係は実施の形態１と同じであるので、全体
構成説明図は省略する。

【００４５】次に、このように構成された半導体ウェー
ハ製造装置によるウェーハの処理時間について説明す
る。図５に各部の動作の関連を表す動作線図を示す。図
の左端に記載した数字は、各機械・装置の符号であり、
剥離装置４０及び面取り機５０の右側には各動作を区分
して記載している（ただし、後測定と格納はまとめて
「後処理」としている）。また、第一搬送装置８０及び
第二搬送装置９０の右側に記載した数字は、各搬送装置
が位置する機械・装置の符号（洗浄部４１、供給部５１
等）である。動作線に付した数字（、等）は処理さ
れるウェーハＷを区別するための符号である。

【００４６】図５において、第一搬送装置８０の吸着パ
ッド８４はスライシングマシン１０の位置にあったとす
ると、まず、第一搬送装置８０によってスライシングマ
シン１０のベルトコンベア１６からウェーハＷが取り出
され、剥離装置４０の洗浄部４１の受け皿４４に搬入さ
れる。この時間をＨｇとする。また、受け皿４４への搬
入が終わると、第一搬送装置８０はスライシングマシン
２０の位置へ移動する。この時間をＨｈとする。

【００４７】同様に、スライシングマシン２０からウェ
ーハＷを取り出して剥離装置４０の洗浄部４１に搬入す
るまでの時間をＨｉ、洗浄部４１からスライシングマシ
ン３０へ移動する時間をＨｊ、スライシングマシン３０
からウェーハＷを取り出して洗浄部４１に搬入するまで
の時間をＨｋ、洗浄部４１からスライシングマシン１０
へ移動する時間をＨｍとする。

【００４８】また、受け皿４４が下降して洗浄槽４２で
ウェーハＷが洗浄され、洗浄が完了すると受け皿４４が
上昇までの時間をＳａとする。さらに、第二搬送装置９
０によって受け皿４４からウェーハＷが取り出されると
ともに、第二搬送装置９０によって縦姿勢に変えられた
後、剥離部４５に搬送される。この時間をＨｅとする。
そして、剥離部４５で、乾燥ノズル４６によって水滴が
除去された後、クランプ台４７に押しつけられてスライ
スベースＷｂが剥離される時間を合わせてＫとする。

【００４９】また、剥離部４５からウェーハＷが取り出
されとともに、第二搬送装置９０によって横姿勢に変え
られた後、面取り機５０の供給部５１に搬入される。こ
の時間をＨｆとする。なお、前述したＳａからＨｆま
で、つまり、ウェーハＷが剥離装置４０の洗浄部４１に
到達した時から面取り機５０の供給部５１に到達するま
での時間は実施の形態１と同じであるので、実施の形態
１と同じ符号で表わしている。また、同様に「Ｓａ＋Ｈ
ｅ＋Ｋ＋Ｈｆ＝Ｌ」とする。面取り機５０については実
施の形態１と同じであるので、すべて同一符号を付して
説明は省略する。

【００５０】この場合、このように構成できるシステム
の条件は次のようになる。まず、第一搬送装置８０の条
件は、 Ｈｇ＋Ｈｈ≦Ｇａ／３…………（１１） Ｈｉ＋Ｈｊ≦Ｇａ／３…………（１２） Ｈｋ＋Ｈｍ≦Ｇａ／３…………（１３）

【００５１】また、第一搬送装置８０に保持されたウェ
ーハＷと第二搬送装置９０に保持されたウェーハＷとが
干渉しないための条件は、剥離装置４０内の洗浄部４１
と剥離部４５の位置関係や剥離装置４０と面取り機５０
との距離によって異なる。そこで、次の３つに場合に分
けて解析する。なお、実施の形態２では、（ロ）の条件
で設定している。

【００５２】（イ）第二搬送装置９０に保持されたウェ
ーハＷが縦姿勢になるとともに乾燥ノズル４６の上方位
置まで移動されると干渉しなくなる場合。 Ｈｇ＋Ｓａ＋Ｈｅ≦Ｇａ／３＋Ｈｉ…………（１４） Ｈｉ＋Ｓａ＋Ｈｅ≦Ｇａ／３＋Ｈｋ…………（１５） Ｈｋ＋Ｓａ＋Ｈｅ≦Ｇａ／３＋Ｈｇ…………（１６） ３式を平均すると、 Ｓａ＋Ｈｅ≦Ｇａ／３………（１７）

【００５３】（ロ）第二搬送装置９０に保持されたウェ
ーハＷが縦姿勢になるとともにクランプ台４７の上方位
置まで移動されると干渉しなくなる場合。 Ｈｇ＋Ｓａ＋Ｈｅ＋Ｋ≦Ｇａ／３＋Ｈｉ………（１８） Ｈｉ＋Ｓａ＋Ｈｅ＋Ｋ≦Ｇａ／３＋Ｈｋ………（１９） Ｈｋ＋Ｓａ＋Ｈｅ＋Ｋ≦Ｇａ／３＋Ｈｇ………（２０） ３式を平均すると、 Ｓａ＋Ｈｅ＋Ｋ≦Ｇａ／３…………（２１）

【００５４】（ハ）第二搬送装置９０に保持されたウェ
ーハＷが縦姿勢になるとともに面取り機５０の供給部５
１まで移動されると干渉しなくなる場合。 Ｈｇ＋Ｌ≦Ｇａ／３＋Ｈｉ…………（２２） Ｈｉ＋Ｌ≦Ｇａ／３＋Ｈｋ…………（２３） Ｈｋ＋Ｌ≦Ｇａ／３＋Ｈｇ…………（２４） ３式を平均すると、 Ｌ≦Ｇａ／３ …………（２５）

【００５５】さて、このように構成した結果、のウェ
ーハＷがスライシングマシン１０で切り出されてから面
取り機５０の格納部５６のカセットに格納されるまでの
時間は「Ｈｇ＋Ｌ＋Ｍ」、のウェーハＷの時間は「Ｇ
ａ／３＋Ｈｉ＋Ｌ＋Ｍ」であるから、のウェーハＷが
カセットに格納されてからのウェーハＷが格納される
までの時間Ｔｃは、次のようになる。 Ｔｃ＝（Ｇａ／３＋Ｈｉ＋Ｌ＋Ｍ）−（Ｈｇ＋Ｌ＋Ｍ） ＝Ｇａ／３＋Ｈｉ−Ｈｇ…………（２６） 同様に、のウェーハＷがカセットに格納されてから
のウェーハＷが格納されるまでの時間Ｔｄは、次のよう
になる。 Ｔｄ＝（２Ｇａ／３＋Ｈｋ＋Ｌ＋Ｍ）−（Ｇａ／３＋Ｈｉ＋Ｌ＋Ｍ） ＝Ｇａ／３＋Ｈｋ−Ｈｉ…………（２７） 同様に、のウェーハＷがカセットに格納されてから
のウェーハＷが格納されるまでの時間Ｔｅは、次のよう
になる。 Ｔｅ＝（Ｇａ＋Ｈｇ＋Ｌ＋Ｍ）−（２Ｇａ／３＋Ｈｋ＋Ｌ＋Ｍ） ＝Ｇａ／３＋Ｈｇ−Ｈｋ…………（２８）

【００５６】したがって、１枚のウェーハが処理される
平均時間Ｔは Ｔ＝（Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｅ）／３＝Ｇａ／３……（２９） つまり、スライシングマシンでの処理時間の１／３とな
る。

【００５７】なお、以上説明した発明の実施の形態で
は、縦型のスライシングマシンを用いた例を説明した
が、これに限らず、横型のスライシングマシンについて
も本発明は適用できる。また、剥離装置は「特願平７−
０４２３６４号）」で開示したものと同様の構造の装置
としたが、「特願平７−０７７３５０号」で開示したも
のや、「特願平６−２０８９７９号」の中で開示してい
る剥離装置を適用してもよい。さらに、面取り機につい
ても、「特願平６−３１７６０８号）」の中で発明の実
施例として説明している装置を適用しても本発明は実施
できる。

【００５８】また、以上説明した発明の実施の形態で
は、面取り機に格納部を設けて、面取りが完了したウェ
ーハＷを格納するようにしたが、格納部を設けず、面取
りが完了したウェーハＷを搬送装置７０（実施の形態
１）又は第二搬送装置９０（実施の形態２）によって次
工程へ搬送するようにしてもよい。

【００５９】なお、以上説明した発明の実施の形態で
は、スライシングマシンの各ウェーハ搬出時間を、１台
のスライシングマシンのウェーハ処理時間Ｇａを設置さ
れたスライシングマシンの台数Ｎで割って得られた時間
「Ｇａ／Ｎ」だけ順次ずらしたが、各スライシングマシ
ンと剥離装置４０との間の移動に要する時間はスライシ
ングマシンの位置によって異なるので、均等に「Ｇａ／
Ｎ」としなくても平均的に「Ｇａ／Ｎ」となればよい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るウェー
ハ製造システムによれば、インゴットの切断からウェー
ハの外周面取りまでの製造工程において、スライシング
マシンを２台以上と、ウェーハ１枚当たりの処理時間が
スライシングマシン１台の処理時間の半分より短い剥離
装置及び面取り機を１台ずつ組み合わせて製造システム
を構成した。そして、スライシングマシンの各ウェーハ
搬出時間を、スライシングマシン１台のウェーハ処理時
間Ｇａを設置されたスライシングマシンの台数Ｎで割っ
て得られた時間「Ｇａ／Ｎ」だけ平均的に順次ずらし、
ウェーハ搬送装置によって各スライシングマシンから順
次ウェーハＷを取り出して次工程へ搬送するようにし
た。したがって、剥離装置と面取り機との稼働率を少な
くとも２倍に上げることができ、剥離装置と面取り機の
台数を増やさなくても、ウェーハ１枚当たりの処理時間
が、スライシングマシン１台の処理時間の少なくとも半
分となる半導体ウェーハ製造システムを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態１の全体構成説明図（平面
図）

【図２】発明の実施の形態１の搬送装置及び剥離装置
（立面図）

【図３】発明の実施の形態１の各部の動作の関連を表す
動作線図

【図４】発明の実施の形態２の搬送装置及び剥離装置
（立面図）

【図５】発明の実施の形態２の各部の動作の関連を表す
動作線図

【図６】縦型のスライシングマシン（要部立面図）

【図７】ウェーハの外観を示す図

【符号の説明】

Ｗ………ウェーハ １０、２０…スライシングマシン １６……ベルトコンベア ４０……剥離装置 ４１……洗浄部 ４５……剥離部 ５０……面取り機 ５１……供給部 ５２……前設定部 ５３……加工部 ５４……洗浄部 ５５……後測定部 ５６……格納部 ６１……供給搬送部 ６２……加工搬送部 ６３……洗浄搬送部 ６４……格納搬送部 ７０……搬送装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インゴットにスライスベースを接着してそ
   のスライスベースごとインゴットを切断する少なくとも
   ２台のスライシングマシンと、 前記スライシングマシンで切り出されたウェーハからス
   ライスベースを剥離するとともに、ウェーハ１枚当たり
   の処理時間が前記スライシングマシン１台の処理時間の
   半分より短い１台の剥離装置と、 前記剥離装置でスライスベースが剥離されたウェーハの
   外周の面取りをするとともに、ウェーハ１枚当たりの処
   理時間が前記スライシングマシン１台の処理時間の半分
   より短い１台の面取り機と、 前記スライシングマシンで切り出されたウェーハを前記
   剥離装置へ搬送し、前記剥離装置でスライスベースが剥
   離されたウェーハを前記面取り機へ搬送するウェーハ搬
   送装置と、から構成され、 前記スライシングマシンの各ウェーハ搬出時間を、スラ
   イシングマシン１台のウェーハ処理時間を設置されたス
   ライシングマシンの台数で割って得られた時間だけ平均
   的に順次ずらし、前記ウェーハ搬送装置によって各スラ
   イシングマシンから順次ウェーハを取り出して前記剥離
   装置さらに前記面取り機へ搬送する、ことを特徴とする
   半導体ウェーハ製造システム。
2. 【請求項２】前記ウェーハ搬送装置が、１つのウェーハ
   保持手段を有する１台の搬送装置であることを特徴とす
   る請求項１に記載の半導体ウェーハ製造システム。
3. 【請求項３】前記ウェーハ搬送装置が、 前記スライシングマシンで切り出されたウェーハを前記
   剥離装置へ搬送する第一搬送装置と、 前記剥離装置でスライスベースが剥離されたウェーハを
   前記面取り機へ搬送する第二搬送装置と、から構成され
   たことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハ製
   造システム。
4. 【請求項４】前記剥離装置が、前記スライシングマシン
   で切り出されたウェーハを洗浄する洗浄部と、ウェーハ
   からスライスベースを剥離する剥離部と、から構成さ
   れ、 前記ウェーハ搬送装置が、前記洗浄部と前記剥離部との
   間のウェーハの搬送を行う、ことを特徴とする請求項
   １、請求項２又は請求項３に記載の半導体ウェーハ製造
   システム。
5. 【請求項５】前記剥離部がウェーハを縦姿勢の状態で取
   り扱うように構成され、 前記ウェーハ搬送装置によってウェーハが横姿勢から縦
   姿勢に及び縦姿勢から横姿勢に変更される、ことを特徴
   とする請求項４に記載の半導体ウェーハ製造システム。
6. 【請求項６】前記スライシングマシンが２台であること
   を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１に
   記載の半導体ウェーハ製造システム。
7. 【請求項７】前記スライシングマシンが３台で、前記剥
   離装置及び前記面取り機のウェーハ１枚当たりの処理時
   間が前記スライシングマシンの３分の１より短いことを
   特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１に記
   載の半導体ウェーハ製造システム。