JPH1179390A - 半導体ウェーハ搬出入手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトコンベアを必要とせず１つの移送アー
ムによって半導体ウェーハをカセットから搬出すると共
に待機領域に移送でき、しかも吸着した半導体ウェーハ
の表裏面を反転できるようにした、半導体ウェーハの搬
出入手段を提供する。 【解決手段】 平面研削装置に装着される半導体ウェー
ハ搬出入手段であって、屈曲及び旋回自在なアームと、
このアームの先端に装着され半導体ウェーハを吸引保持
するウェーハ吸着板と、このウェーハ吸着板を１８０度
反転して吸着されている半導体ウェーハの表裏面を反転
する反転機構と、から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平面研削装置における
半導体ウェーハ搬出入手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の平面研削装置において、通常被研
削物である半導体ウェーハはカセット内に複数枚収容さ
れ、ベルトコンベアによって１枚ずつ搬出されると共
に、先端に吸着パッドを備えて水平回転機能を有する移
送アームによって待機領域に移送され、その後別の移送
アームによって平面研削装置のチャックテーブルに搬送
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなウェーハ搬送手段によると、ベルトコンベア及び２
つの移送アームを必要とし、構造が複雑になるばかりか
スペースを多く必要として装置が大型化する。又、移送
アームはいずれも半導体ウェーハを吸着して移送する
が、吸着されている半導体ウェーハの表裏面を反転させ
ることはできず、このため両面研削する場合には別途に
反転機構を設けなければならない。

【０００４】本発明は、ベルトコンベアを必要とせず１
つの移送アームによって半導体ウェーハをカセットから
搬出すると共に待機領域に移送でき、しかも吸着した半
導体ウェーハの表裏面を反転できるようにした半導体ウ
ェーハ搬出入手段を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を解決するため
の具体的手段として、本発明は、半導体ウェーハを収容
したカセットが半導体ウェーハを研削する平面研削装置
に配設されており、前記カセットから半導体ウェーハを
搬出入するために前記平面研削装置に装着される半導体
ウェーハ搬出入手段であって、この半導体ウェーハ搬出
入手段は、屈曲及び旋回自在なアームと、このアームの
先端に装着され半導体ウェーハを吸引保持するウェーハ
吸着板と、このウェーハ吸着板を１８０度反転して吸着
されている半導体ウェーハの表裏面を反転する反転機構
と、から構成される半導体ウェーハ搬出入手段を要旨と
する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳説する。図１において、１は装置本体であり、その上
面の端部にカセット載置領域Ａが設けられ、そのカセッ
ト載置領域Ａには複数の半導体ウェーハ等の板状物２を
収容したカセット３が載置される。

【０００７】４はカセット載置領域Ａの手前側に設けら
れた搬出入手段であり、図１の如く相互に旋回自在に組
み付けられた複数のアームを屈曲及び旋回させて前記カ
セット３内の板状物２を搬出入できるようにしてある。
又、この搬出入手段４は、図３に示すように先端に吸着
板４ａを有し、板状物２を吸着保持すると共に反転機構
４ｂを介して１８０度回転させ、板状物２の表裏面を反
転できるようにしてある。

【０００８】Ｂはカセット載置領域Ａの側方に設けられ
た板状物載置領域であり、前記搬出入手段４によりカセ
ット３から搬出された板状物２を一時的に載置して保持
するようになっている。

【０００９】５は装置本体１の上面のほぼ中央部に設け
られた搬送ユニットであり、第１の搬送手段５１と、第
２の搬送手段５２と、第３の搬送手段５３とが９０度の
間隔で放射状に開いた形態を呈し、その要部には共通の
回転軸５ａが設けられて一体に回転する構造になってい
る。

【００１０】この搬送ユニット５は図４に示すように、
第１の搬送手段５１、第２の搬送手段５２、第３の搬送
手段５３がいずれも伸縮可能に形成されたアーム５１
ａ、５２ａ、５３ａと、それらの先端に取り付けられた
吸引パット５１ｂ、５２ｂ、５３ｂを有し、エアーピス
トン等の駆動源５１ｃ、５２ｃ、５３ｃによって前記板
状物２を吸引保持する際はアームが伸び、搬送ユニット
５を回転させて板状物２を旋回搬送する際にはアームが
縮むように構成されている。つまり、アームが旋回する
際にはその長さが短くなり、回転半径が小さくなるよう
にしてある。尚、図１、図２に示す如く搬送ユニット５
が待機領域にある時に、研削後の板状物を搬送すること
によって生じる吸引パットの汚れ等を洗浄するための洗
浄槽５０１、５０２、５０３が吸引パット５１ｂ、５２
ｂ、５３ｂに対応して配設されている。

【００１１】６は第１のチャックテーブル、７は第２の
チャックテーブルであり、いずれも装置本体１の固定基
台１ａに自転可能に配設されており、図２に示すように
前記搬送ユニット５の伸縮アームが伸びた時にはそのア
ームの先端の吸着パットの中心と、第１のチャックテー
ブル６又は第２のチャックテーブル７の中心とが合致す
るように位置付けられている。

【００１２】８は前記第１のチャックテーブル６に対応
して設けられた第１のスピンドルユニット、９は第２の
チャックテーブル７に対応して設けられた第２のスピン
ドルユニットであり、いずれもチャックテーブルに対し
て接近、離反する方向、即ち上下方向に移動可能に取り
付けられ、第１のスピンドルユニット８の下端部には粗
研削用の回転砥石１０が、第２のスピンドルユニット９
の下端部には仕上げ研削用の回転砥石１１がそれぞれ装
着されている。

【００１３】１２は板状物を保持し回転するスピンナー
テーブルと、洗浄液を供給する手段とから構成され、洗
浄後の板状物をスピン乾燥する機能を有する板状物洗浄
手段であり、前記板状物載置領域Ｂの対向位置に配設さ
れ、仕上げ研削された後の板状物２を洗浄及び乾燥す
る。この板状物洗浄手段１２には、前記搬送ユニット５
の第３の搬送手段５３により第２のチャックテーブル７
から板状物２が搬送されてくる。そのため、搬送ユニッ
ト５のアームが伸びた時にはそのアームの吸着パットの
中心と、板状物洗浄手段１２のスピンナーテーブルの中
心とが合致するように位置付けられている。

【００１４】１３は第２のカセットであり、前記搬出入
手段４を挟んでカセット載置領域Ａと反対側に載置さ
れ、板状物洗浄手段１２で洗浄された板状物２が搬出入
手段４により搬入される。尚、第２のカセット１３を置
かないで、洗浄後の板状物をカセット載置領域Ａに置か
れている前記カセット３内に搬入して元の場所に戻す場
合もある。

【００１５】１４、１４′は第１、第２の厚さ測定手段
であり、前記第１、第２のチャックテーブル６、７に隣
接してそれぞれ配設され、一対のセンサー１４ａ、１４
ｂと１４′ａ、１４′ｂとによってチャックテーブルの
上面と、板状物の上面との高低差を計測して第１、第２
のチャックテーブル６、７に保持された板状物の厚さを
それぞれ測定できるようにしてある。

【００１６】１５は搬送ユニット５に配設されたチャッ
クテーブル洗浄手段であり、図２に示すように搬送ユニ
ット５の待機領域の中間、即ち第１のチャックテーブル
６と板状物洗浄手段１２とを結ぶ直線上の位置、及び第
２のチャックテーブル７とカセット載置領域Ａとを結ぶ
直線上の位置にそれぞれ配設され、搬送ユニット５によ
って板状物がチャックテーブルから外された時に第１、
第２のチャックテーブル６、７をそれぞれ洗浄する。

【００１７】図５は板状物の研削工程を示すもので、先
ず(イ) のように第１の板状物２１が搬出入手段４により
カセット３から搬出されると共に回路形成面（表面）が
下になるように反転されて板状物載置領域Ｂに載置され
る。次に(ロ) のように搬送ユニット５が時計方向に回転
され、第２の搬送手段５２が板状物載置領域Ｂ上の第１
の板状物２１を吸着する。この後(ハ) のように搬送ユニ
ット５が反時計方向に回転し、第２の搬送手段５２によ
って第１の板状物２１を第１のチャックテーブル６上に
搬送する。

【００１８】次いで、図５(ニ) のように搬送ユニット５
は待機領域に退避させられ、第１のスピンドルユニット
により第１の板状物２１に粗研削が遂行される。この
時、第１の厚さ測定手段１４により第１の板状物２１の
厚さを測定しながら第１のスピンドルユニット８の下降
量を制御する。この粗研削が行われている間に、第２の
板状物２２が先と同様にカセット３から搬出されて板状
物載置領域Ｂに載置される。

【００１９】粗研削の終了後、図５(ホ) のように搬送ユ
ニット５が時計方向に回転して第１の搬送手段５１が第
１の板状物２１を取りに行くと同時に第２の搬送手段５
２が第２の板状物２２を取りに行き、(ヘ) のように搬送
ユニット５を反時計方向に回転させて第１の板状物２１
を第２のチャックテーブル７上に、第２の板状物２２を
第１のチャックテーブル６上にそれぞれ搬送する。

【００２０】この後、図５(ト) のように搬送ユニット５
を待機領域に退避させ、第１の板状物２１は第２のスピ
ンドルユニット９によって仕上げ研削が遂行されると共
に、第２の板状物２２は第１のスピンドルユニット８に
よって粗研削が遂行される。第２のスピンドルユニット
９による仕上げ研削において、第２の厚さ測定手段１
４′により第１の板状物２１の厚さを測定しながら第２
のスピンドルユニット９の下降量を制御する。又、これ
らの研削時間の合間をぬって第３の板状物２３がカセッ
ト３から搬出されて板状物載置領域Ｂに載置される。

【００２１】研削後は図５(チ) に示すように、搬送ユニ
ット５が時計方向に回転して第３の搬送手段５３は仕上
げ研削された第１の板状物２１を、第１の搬送手段５１
は粗研削の終了した第２の板状物２２を、第２の搬送手
段５２は第３の板状物２３をそれぞれ吸着し、更に(リ)
のように搬送ユニット５を反時計方向に回転させて第１
の板状物２１は板状物洗浄手段１２に、第２の板状物２
２は第２のチャックテーブル７に、第３の板状物２３は
第１のチャックテーブル６にそれぞれ同時に搬送する。

【００２２】板状物洗浄手段１２で洗浄された第１の板
状物２１は、前記搬出入手段４によって第２のカセット
１３に収納される。この収納後若しくは第１の板状物２
１の洗浄中に、図示は省略したが第４の板状物がカセッ
ト３から搬出されて板状物載置領域Ｂに載置され、図５
(ト) の状態になる。

【００２３】この後、図５(チ) 、(リ) の工程がなされて
再び(ト) の状態に戻り、以後これらの工程を順次繰り返
えすことで連続的に且つ能率的に研削作業が遂行され
る。尚、第１乃至第３の搬送手段によって板状物を搬送
する際、第１のスピンドルユニット８、第２のスピンド
ルユニット９は搬送の妨げにならないように上方に移動
して退避する。

【００２４】図６はチャックテーブルの微調整機構を示
すものであり、第１のチャックテーブルと第２のチャッ
クテーブル７とは同一機構であるから第１のチャックテ
ーブル６について説明する。即ち、第１のチャックテー
ブル６は、下部にチャックテーブルを回転するモーター
ユニット６１が装着されると共に微調整機構６２を介し
て装置本体１の固定基台１ａに取り付けられる。

【００２５】微調整機構６２は、例えば図７(イ) に示す
ような断面略コ型の形態を呈しており、モーターユニッ
トの四隅又は三か所に溶接等で取り付けられる。この微
調整機構６２は柱部材６３の高さ方向に沿ってスリット
孔６３ａを設け、柱部材６３の中間部に横方向から螺挿
した調整ねじ６４をスリット孔６３ａ内に突出させたも
のである。調整ねじ６４をねじ込むと、仮想線で示すよ
うに柱部材６３の垂直部分がスリット孔６３ａを挟んで
両側に対称的に撓み、柱部材６３の高さをΔｈだけ低く
することができる。従って、図６に示す高さｈを調整す
ることにより、第１のチャックテーブル６と第１のスピ
ンドルユニット８の回転砥石１０との平行度を微調整す
ることができる。

【００２６】図７(ロ) に示すように、断面略Ｌ型のブロ
ック材６５を用いれば第１の調整ねじ６６によりブロッ
ク材６５の高さをΔｙだけ低くするだけでなく、第２の
調整ねじ６７によってブロック材６５を水平方向にΔｘ
だけ移動させることができる。つまり、第１のチャック
テーブル６を二方向に微調整することが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体ウェーハ搬出入手段によれば、アームが屈曲して伸縮
自在に構成されているのでコンパクトであると共に旋回
自在であるため、１つの半導体ウェーハ搬出入手段によ
って２以上のカセットに選択的に作用して半導体ウェー
ハの搬出入を円滑且つ容易に遂行できる。又、ウェーハ
吸着板が１８０度反転できるのでカセットから搬出した
半導体ウェーハの表裏面を反転させて研削すべき面を適
宜選択できると共に、半導体ウェーハをカセット内に搬
入する際も半導体ウェーハの表裏面を適宜反転して所望
の面を上にしてカセット内に搬入できる等の優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体ウェーハ搬出入手段を組み
込んだ平面研削装置の概略斜視図である。

【図２】同、平面図である。

【図３】(イ) 、(ロ) は半導体ウェーハ搬出入手段の一部
を示すそれぞれ説明図である。

【図４】搬送ユニットの説明図である。

【図５】(イ) 〜(リ) は板状物の研削工程を示すそれぞれ
説明図である。

【図６】研削部の概略断面図である。

【図７】(イ) 、(ロ) はチャックテーブルの微調整機構を
示すそれぞれ説明図である。

【符号の説明】

１…装置本体 １ａ…固定基台 ２…板状物 ３…カセット ４…搬出入手段 ５…搬送ユニット ５１…第１の搬送手段 ５２…第２の搬送手段 ５３…第３の搬送手段 ６…第１のチャックテーブル ７…第２のチャックテーブ ８…第１のスピンドルユニット ９…第２のスピンドルユニット １０、１１…回転砥石 １２…板状物洗浄手段 １３…第２のカセット １４…第１の厚さ測定手段 １４′…第２の厚さ測定手段 １５…チャックテーブル洗浄手段 Ａ…カセット載置領域 Ｂ…板状物載置領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウェーハを収容したカセットが半導
   体ウェーハを研削する平面研削装置に配設されており、
   前記カセットから半導体ウェーハを搬出入するために前
   記平面研削装置に装着される半導体ウェーハ搬出入手段
   であって、 この半導体ウェーハ搬出入手段は、屈曲及び旋回自在な
   アームと、このアームの先端に装着され半導体ウェーハ
   を吸引保持するウェーハ吸着板と、このウェーハ吸着板
   を１８０度反転して吸着されている半導体ウェーハの表
   裏面を反転する反転機構と、から構成される半導体ウェ
   ーハ搬出入手段。