KR101768721B1 - 워크 반송 방법 및 워크 반송 장치 - Google Patents

Abstract

동심 원주 상에 소정 피치로 복수개의 관통 구멍이 형성된 복수개의 패드를 U형의 보유 지지 아암 선단에 소정 피치로 설치하고, 상기 패드로부터 보호 시트를 향하여 압축 공기를 분사하여 보유 지지 아암의 보유 지지면과 보호 시트의 사이에 부압을 발생시켜 보호 시트를 부유시킨 상태에서 현수 보유 지지하고, 혹은 상기 패드에서 표면에 회로의 노출된 웨이퍼의 그 이면을 흡착하여 반송한다.

Description

워크 반송 방법 및 워크 반송 장치{WORKPIECE TRANSPORT METHOD AND WORKPIECE TRANSPORT APPARATUS}

본 발명은, 반도체 웨이퍼(이하, 적절히 「웨이퍼」라고 함), 프린트 기판 등의 전자 기판, 혹은 시트 등을 포함하는 워크에 따라서 접촉 또는 비접촉으로 각 워크를 반송하는 워크 반송 방법 및 워크 반송 장치에 관한 것이다.

기판으로서 웨이퍼를 비접촉으로 현수 보유 지지하여 반송하는 보유 지지 장치가 알려져 있다. 상기 보유 지지 장치는, 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 챔버를 형성하고, 하부 케이스측에 복수개의 관통 구멍이 형성되어 있다. 상기 챔버 내에 기체를 공급함으로써, 관통 구멍으로부터 웨이퍼의 표면을 향하여 기체를 분사하도록 구성되어 있다. 즉, 웨이퍼의 표면에 기체를 분사함으로써, 보유 지지 장치와 웨이퍼 사이에 부압 영역을 형성하고, 베르누이 효과에 의해 웨이퍼를 부유시켜 현수 보유 지지한다(일본 특허 공개 제2008-168413호 공보를 참조).

그러나, 최근, 백그라인드 처리 후의 웨이퍼 이면에, 금을 증착시키는 등의 고온 처리를 실시하고 있다. 유기 재료인 점착 테이프는, 고온 처리에 의해 용융되므로, 고온 처리 전에 웨이퍼 표면으로부터 점착 테이프가 박리되어 있다. 상기 고온 처리 후에 웨이퍼 표면에 새로운 점착 테이프가 부착되어 있다. 따라서, 점착 테이프의 부착 처리와 박리 처리를 반복할 필요가 있으므로 처리가 번잡해지고, 나아가서는 장치의 대형화 및 처리 속도의 저하를 초래하는 문제가 발생하고 있다.

백그라인드 처리 후에 웨이퍼로부터 표면 보호용 점착 테이프를 박리한 상태라도, 웨이퍼가 적당한 강성을 갖고 있으면, 이면을 흡착하여 반송함으로써 회로면에 보유 지지 부재를 접촉시키지 않고 반송할 수 있다.

그러나, 다이싱 처리하기 전에 점착 테이프를 통하여 링 프레임에 웨이퍼를 보유 지지할 필요가 있다. 이때, 회로면측을 지지하여 웨이퍼 이면측에 점착 테이프를 부착 롤러로 가압하면서 구름 이동시켜 부착할 필요가 있다.

이 경우, 금속제 등의 보유 지지 테이블에 노출된 회로면이 직접 가압되거나, 혹은 부착 롤러의 구름 이동 방향으로 웨이퍼가 끌리거나 한다. 그 결과, 회로를 파손시키는 문제가 있다.

상기 문제를 해결하기 위하여, 발명자들은, 보유 지지 테이블과 웨이퍼 사이에 회로면을 보호하는 부재를 개재시키는 데 이르렀다. 따라서, 발명자들은, 보호 부재로서 유지 보수성이 높은 것이 바람직하므로, 시트를 이용하기로 하였다.

그러나, 상기 시트를 통하여 보유 지지 테이블 상에 웨이퍼를 흡착할 필요가 있는 경우, 통기성을 갖는 것이 필요해진다. 상기 시트는, 흡착 보유 지지용 보유 지지 부재에서는 흡착력이 저하되어 확실하게 흡착 반송할 수 없다는 새로운 문제가 발생하고 있다.

시트의 반송만이라면 종래의 베르누이 효과를 이용한 보유 지지 장치로 반송 가능하다. 그러나, 대직경 혹은 적당한 두께가 있는 자중이 무거운 웨이퍼를 상기 보유 지지 장치로 현수 보유 지지하여 반송할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은, 워크의 종류에 관계없이 워크를 고정밀도로 반송 가능한 워크 반송 방법 및 워크 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같은 구성을 취한다.

즉, 워크를 반송하는 워크 반송 방법이며, 상기 방법은,

상기 워크에 따라서 보유 지지 부재의 보유 지지면에 워크를 흡착 보유 지지, 혹은 보유 지지 부재의 보유 지지면으로부터 워크를 향하여 압축 공기를 분사하여 상기 보유 지지면과 워크 표면 사이에 부압을 발생시켜 부유시킨 상태에서의 현수 보유 지지 중 어느 하나로 전환하여 상기 워크를 반송한다.

상기 방법에 따르면, 워크에 따라서 보유 지지 부재의 보유 지지 형태를 접촉식 또는 비접촉식으로 전환할 수 있다. 접촉식의 경우, 보유 지지 부재로 워크를 흡착한다. 비접촉식의 경우, 워크에 압축 공기를 분사하여 현수 보유 지지한다.

예를 들어, 비접촉식의 경우, 압축 공기를 이하의 구성에 따라서 보유 지지 부재로부터 워크로 분사한다. 즉, 보유 지지 부재의 내부에 형성된 유로의 동일 위치로부터 보유 지지면을 향하여 끝이 넓어지는 방사형이며, 또한 동심원 상에 소정 피치로 형성된 복수개의 관통 구멍으로부터 워크 표면을 향하여 방사형으로 기체를 분사하여 현수 보유 지지한다. 워크를 흡착 보유 지지하는 경우, 복수개의 관통 구멍으로 워크를 흡착 보유 지지한다.

따라서, 워크의 반송 공정에서 다른 종류의 워크를 반송할 수 있다. 예를 들어, 백그라인드 처리 후의 박형화되어 표면에 보호용 점착 테이프가 부착되어 있는 반도체 웨이퍼 또는 보호용 점착 테이프가 부착되어 있지 않은 반도체 웨이퍼, 혹은 통기성을 갖고 흡착하기 어려운 시트 등을 반송한다.

즉, 워크가 보호용 점착 테이프를 부착하여 휨 변형되기 어렵게 보강된 반도체 웨이퍼, 및 점착 테이프의 부착이 없어도 휨 변형되기 어려울 정도의 강성 및 중량을 갖는 반도체 웨이퍼 단체의 경우, 보유 지지 부재를 워크에 접촉시켜 반송할 수 있다. 또한, 워크가 점착 테이프의 유무에 관계없이 휨 변형되는 반도체 웨이퍼, 혹은 시트를 보유 지지 부재에 의해 비접촉으로 반송할 수 있다. 또한, 시트에 대해서는, 통기성의 유무에 관계없이 비접촉으로 반송할 수 있다. 따라서, 워크의 종류에 관계없이 워크를 파손시키지 않고 반송할 수 있다.

또한, 보유 지지 부재로서, 예를 들어 다음과 같은 구성을 들 수 있다.

선단이 U 형상이며, 상기 U 형상의 보유 지지면에 소정 간격을 두고 관통 구멍이 형성된 패드를 구비한 보유 지지 부재.

선단이 환형이며, 상기 환형의 보유 지지면에 소정 간격을 두고 관통 구멍이 형성된 패드를 구비한 보유 지지 부재.

선단 원판 형상이며, 상기 원판 형상의 보유 지지면에 소정 간격을 두고 상기 관통 구멍이 형성된 패드를 구비한 보유 지지 부재.

또한, 보유 지지 부재는, 패드를 갖지 않는 형태이어도 된다. 즉, 보유 지지면에 직접 관통 구멍이 형성된 구성이어도 된다.

또한, 본 발명은, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같은 구성을 취한다.

워크를 반송하는 워크 반송 장치이며, 상기 장치는,

상기 워크를 보유 지지하는 보유 지지 부재와,

유로를 통하여 상기 보유 지지 부재와 연통 접속된 압축 공기 장치와,

상기 보유 지지 부재의 보유 지지면으로부터 압축 공기를 워크를 향하여 분사하고, 보유 지지면과 워크 사이에서 부압을 발생시켜 워크를 현수 보유 지지하여 반송, 혹은 보유 지지 부재로 워크를 흡착 보유 지지하여 반송 가능하게 상기 압축 공기 장치를 전환 제어하는 제어부를 포함한다.

이 구성에 따르면, 유로를 통하여 보유 지지 부재에 연통 접속된 압축 공기 장치를 정압 구동 또는 부압 구동으로 전환함으로써, 보유 지지 부재로 워크를 흡착하여 보유 지지 혹은 비접촉에 의한 현수 보유 지지 중 어느 하나로 전환하여 반송할 수 있다.

상기 구성에 있어서, 보유 지지 부재는, 예를 들어 다음과 같이 구성되어 있다.

복수개의 관통 구멍이, 보유 지지면으로부터 내부의 유로와 연통하도록 형성되어 있다. 복수개의 관통 구멍은, 하나의 그룹으로서 동심 원주 상에 소정 피치로 보유 지지면에 형성되어 있다. 또한 관통 구멍의 그룹을 보유 지지면에 복수 배치하고 있다.

또한, 관통 구멍은, 보유 지지 부재 내부에서 연통하는 유로의 동일 위치로부터 보유 지지면을 향하여 끝이 확대되는 테이퍼 형상으로 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.

이 구성에 따르면, 보유 지지 부재로부터 워크 표면으로 분사한 압축 공기가, 그 표면을 방사형으로 원활하게 흐른다. 따라서, 보유 지지 부재의 보유 지지면과 워크 표면 사이에 이젝터 효과 및 베르누이 효과에 의한 부압 발생과, 워크 이면측에 에어 쿠션 효과에 의한 정압을 효율적으로 발생시키고, 워크를 확실하게 부유시킨 상태에서 현수 보유 지지하여 반송할 수 있다.

상기 구성에 있어서, 보유 지지 부재를 상하 반전하는 반전 구동 기구를 구비해도 된다. 이 구성에 따르면, 흡착 보유 지지하여 반송하는 워크의 표리면을 반전시켜 테이블 등에 적재할 수 있다.

도 1은, 점착 테이프 부착 장치의 구성을 도시하는 평면도.
도 2는, 점착 테이프 부착 장치의 정면도.
도 3은, 반송 기구의 일부를 도시하는 정면도.
도 4는, 반송 기구의 일부를 도시하는 평면도.
도 5는, 워크 반송 장치의 정면도.
도 6은, 워크 반송 장치의 주요부를 도시하는 평면도.
도 7은, 보유 지지 아암의 주요부를 도시하는 평면도.
도 8은, 보유 지지 아암의 패드를 도시하는 확대 평면도.
도 9는, 도 7에 도시하는 보유 지지 아암의 패드 부분의 A-A 화살표 방향에서 본 단면도.
도 10은, 워크 반송 장치 및 프레임 반송 장치의 이동 구조를 도시하는 평면도.
도 11은, 워크 반송 장치 및 프레임 반송 장치에 있어서의 전후 이동 구조의 일부를 도시하는 정면도.
도 12는, 워크 반송 장치 및 프레임 반송 장치에 있어서의 전후 이동 구조의 일부를 도시하는 정면도.
도 13 내지 도 22는, 점착 테이프 부착 장치의 동작 설명도.
도 23은, 마운트 프레임의 사시도.
도 24는, 변형예 장치의 보유 지지 아암의 평면도.
도 25는, 변형예 장치의 보유 지지 아암의 평면도.

발명을 설명하기 위하여 현재의 적합하다고 생각되는 몇 가지의 형태가 도시되어 있지만, 발명이 도시된 바와 같은 구성 및 방책에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해해야 할 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.

또한, 본 실시예에서는, 백그라인드 처리에 의해 박형화된 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 함)의 이면에 점착 테이프를 통하여 링 프레임에 보유 지지하여 마운트 프레임을 제작하는 점착 테이프 부착 장치에 본 발명의 워크 반송 장치를 구비한 경우를 예로 들어 설명한다.

도 1에 점착 테이프 부착 장치의 평면도가, 또한 도 2에 그 정면도가 각각 도시되어 있다.

이 점착 테이프 부착 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 가로로 긴 직사각형부(A)와 이 직사각형부(A)의 중앙부에서 연접하여 안측으로 돌출되는 돌출부(B)로 구성되어 있다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 직사각형부(A)의 길이 방향을 좌우 방향, 이것과 직교하는 수평 방향을 전방측 및 안측(도 1에서는 하측 및 상측)이라고 호칭한다.

직사각형부(A)에는, 웨이퍼(W), 링 프레임(f), 및 마운트 프레임(MF)을 반송하는 반송 기구(1)가 배치됨과 함께, 돌출부(B)에는, 링 프레임(f)과 웨이퍼(W)에 점착 테이프(DT)를 부착하여 마운트 프레임(MF)을 제작하는 점착 테이프 부착부(2)가 배치되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 직사각형부(A)의 좌우 중심으로부터 우측쪽의 전방에 카세트(3)에 웨이퍼(W)를 적층 수용하여 공급하는 웨이퍼 공급부(4) 및 용기(70)에 표면 보호용 보호 시트(P)를 적층 수납하여 공급하는 시트 공급부(71)가 설치되어 있다. 본 실시예의 경우, 카세트(3) 및 용기(70)를 각각 2개씩 병렬로 배치하고 있다.

또한, 본 실시예에서는, 시트 공급부(71)에 적재되는 용기(70)의 한쪽에, 사용된 보호 시트(P)의 회수용으로서 이용하고 있다.

직사각형부(A)의 좌우 중심으로부터 좌측쪽의 전방에 용기(5)에 링 프레임(f)을 적층 수용하여 공급하는 프레임 공급부(6)가 배치되어 있다. 또한, 직사각형부(A)의 좌우 중심 근방의 안측[점착 테이프 부착부(2)측] 부위에는, 웨이퍼(W)와 링 프레임(f)을 적재하여 점착 테이프 부착부(2)에 송입하는 보유 지지 테이블(7)이 배치되어 있다.

또한, 본 실시예에서 이용하는 보호 시트(P)는, 통기성을 갖는 합지(合紙)를 이용하고 있다. 예를 들어, 발포 팽창시켜 내부에 다수의 미소한 관통 구멍이 형성된 탄성체이어도 된다.

보유 지지 테이블(7)은, 도 19에 도시한 바와 같이, 중앙에 보호 시트(P) 및 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)과, 이 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)을 둘러싸는 프레임 보유 지지부(73)가 구비되어 있다.

웨이퍼 보유 지지 테이블(72)은, 금속제의 척 테이블이다. 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)은, 내부에 형성된 유로를 통하여 외부의 진공 장치와 연통 접속되어 있다. 즉, 웨이퍼 보유 지지 테이블(72) 상에 적재한 통기성을 갖는 보호 시트(P)를 통하여 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지한다. 또한, 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)은, 실린더(84)에 의해 승강한다. 또한, 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)은, 금속제에 한정되지 않고, 세라믹의 다공질로 형성된 것이어도 된다.

프레임 보유 지지부(73)는, 프레임 두께에 상당하는 단차부가 형성되어 있다. 상기 단차부에 링 프레임(f)을 적재하였을 때에, 이 프레임 보유 지지부(73)의 정상부와 링 프레임(f)의 상면이 평탄해지도록 설정되어 있다. 또한, 웨이퍼 보유 지지 테이블(73)에 보호 시트(P) 및 웨이퍼(W)를 적재하였을 때의 웨이퍼(W)의 표면 높이와 링 프레임(f)의 표면 높이가 평탄해지도록 설정되어 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 보유 지지 테이블(7)은, 구동 기구에 의해 웨이퍼(W) 등의 세트 위치와 점착 테이프 부착부(2) 사이에 부설된 레일(85)을 따라 왕복 이동한다.

반송 기구(1)에는, 직사각형부(A)의 상부에 좌우 수평하게 가설된 안내 레일(8)의 우측에 좌우 왕복 이동 가능하게 지지된 워크 반송 장치(9)와, 안내 레일(8)의 좌측에 좌우 이동 가능하게 지지된 프레임 반송 장치(10)가 구비되어 있다. 또한, 직사각형부(A)의 우측 안측에, 노치나 오리엔테이션 플랫을 사용하여 웨이퍼(W)의 위치 결정을 행하는 얼라이너(11)가 설치되어 있다. 또한, 프레임 공급부(6)의 안측에는 링 프레임(f)의 위치 결정을 행하는 얼라이너(12)가 설치되어 있다.

워크 반송 장치(9)는, 용기(70)로부터 취출한 보호 시트(P) 및 카세트(3)로부터 취출한 웨이퍼(W)를 좌우 및 전후로 반송함과 함께, 웨이퍼(W)의 자세를 표리 반전할 수 있도록 구성되어 있다. 그 상세한 구조가 도 3 내지 도 12에 도시되어 있다.

또한, 워크 반송 장치(9)는, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 안내 레일(8)을 따라 좌우 이동 가능한 좌우 이동 가동대(14)[프레임 반송 장치(10)의 좌우 이동 가동대(44)에 상당함]가 장비되어 있다. 이 좌우 이동 가동대(14)에 구비된 안내 레일(15)을 따라 전후 이동 가능하게 전후 이동 가동대(16)[프레임 반송 장치(10)의 전후 이동 가동대(46)에 상당함]가 장비되어 있다. 또한, 이 전후 이동 가동대(16)의 하부에 웨이퍼(W) 및 보호 시트를 보유 지지하는 보유 지지 유닛(17)이 상하 이동 가능하게 장비되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 안내 레일(8)의 우측 단부 근방에는 모터(18)에 의해 정역 회전 구동되는 구동 풀리(19)가 축지지됨과 함께, 안내 레일(8)의 중앙측에는 공회전 풀리(20)가 축지지되어 있다. 이들 구동 풀리(19)와 공회전 풀리(20)에 걸쳐서 벨트(21)가 감아 걸려 있다. 벨트(21)는, 좌우 이동 가동대(14)의 슬라이드 결합부(14a)가 연결되어 있다. 따라서, 벨트(21)의 정역 회전에 의해 좌우 이동 가동대(14)가 좌우로 이동한다.

도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 좌우 이동 가동대(14)의 안쪽 단부 근방에는 모터(22)[프레임 반송 장치(10)의 모터(52)에 상당함]에 의해 정역 회전 구동되는 구동 풀리(23)[프레임 반송 장치(10)의 구동 풀리(53)에 상당함]가 축지지됨과 함께, 좌우 이동 가동대(14)의 전단부 근방에는 공회전 풀리(24)[프레임 반송 장치(10)의 공회전 풀리(54)에 상당함]가 축지지되어 있다. 이들 구동 풀리(23)와 공회전 풀리(24)에 걸쳐서 벨트(25)[프레임 반송 장치(10)의 벨트(55)에 상당함]가 감아 걸려 있다. 전후 이동 가동대(16)의 슬라이드 결합부(16a)[프레임 반송 장치(10)의 슬라이드 결합부(46a)에 상당함]가 벨트[25(55)]에 연결되어 있다. 벨트(25)의 정역 회전에 의해 전후 이동 가동대(16)가 전후로 이동되도록 되어 있다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 보유 지지 유닛(17)은, 전후 이동 가동대(16)의 하부에 연결된 역L자형의 지지 프레임(26), 이 지지 프레임(26)의 세로 프레임부를 따라 모터(27)에 의해 나사 이송 승강되는 승강대(28), 승강대(28)에 회동 축(29)을 통하여 세로 방향 지지축(p) 둘레로 선회 가능하게 축지지된 회동대(30), 회동축(29)에 벨트(31)를 통하여 감아 걸기 연동된 선회용 모터(32), 회동대(30)의 하부에 회동축(33)을 통하여 수평 방향 지지축(q) 둘레로 반전 회동 가능하게 축지지된 보유 지지 아암(34), 회동축(33)에 벨트(35)를 통하여 감아 걸기 연동된 반전용 모터(36) 등으로 구성되어 있다. 또한, 보유 지지 아암(34)은, 본 발명의 보유 지지 부재에 상당한다.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 보유 지지 아암(34)은 U형을 하고 있다. 보유 지지 아암(34)의 보유 지지면에는, 약간 돌출된 패드(77)가 설치되어 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 이 패드(77)의 표면으로부터 내부를 향하여 타원 형상(본 실시예에서는, 짧은 직경이 약 0.2㎜)인 관통 구멍(78)이 동심 원주 상에 소정 피치로 형성되어 있다. 이들 복수개의 관통 구멍(78)은, 도 6 및 도 9에 도시한 바와 같이, 보유 지지 아암(34)의 내부에 형성된 1개의 유로(79)의 동일 위치에 연통되어 있다. 개개의 관통 구멍(78)은, 보유 지지 아암(34) 내의 유로(79)로부터 보유 지지면을 향하여 끝이 확대된 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 복수개의 패드(77)가, 보유 지지 아암(34)의 보유 지지면의 소정 위치에 배치되어 있다. 또한, 보유 지지 아암(34)은, 그 내부에 형성된 유로(79)와, 이 유로(79)의 기단부측에서 연접된 접속 유로(80)를 통하여 압축 공기 장치(81)에 연통 접속되어 있다.

압축 공기 장치(81)는, 제어부(82)에 의해 구동이 전환된다. 즉, 압축 공기 장치(81)를 부압 구동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 이면을 보유 지지 아암(34)의 패드(77)로 흡착 보유 지지시킨다. 또한, 압축 공기 장치(81)를 정압 구동으로 전환함으로써, 보유 지지 아암(34)을 상하 반전시켜 하향의 관통 구멍으로부터 보호 시트(P)로 압축 공기를 분사한다. 즉, 보유 지지 아암(34)은, 이젝터 효과 및 베르누이 효과에 의한 부압을 보유 지지 아암(34)의 보유 지지면과 보호 시트(P) 사이에 발생시킴과 함께, 에어 쿠션 효과에 의한 정압을 보호 시트(P)의 이면측에 효율적으로 발생시킨다. 이 작용에 의해, 최상단의 보호 시트(P)만을 부유시켜 보유 지지 아암(34)으로 현수 보유 지지한다.

상술한 가동 구조를 이용함으로써, 흡착한 웨이퍼(W)를 보유 지지 아암(34)에 의해 전후 이동, 좌우 이동 및, 세로 방향 지지축(p) 둘레로 선회 이동함과 함께, 도 5에 도시하는 수평 방향 지지축(q) 둘레의 반전 회동에 의해 웨이퍼(W)를 표리 반전할 수 있다.

또한, 보유 지지 아암(34)에 의해 보호 시트(P)를 현수 보유 지지한 상태에서, 전후 이동 및 좌우 이동할 수도 있다.

프레임 공급부(6)의 좌측에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 링 프레임(f)에 점착 테이프(DT)를 통하여 웨이퍼(W)를 접착하여 제작한 마운트 프레임(MF)을 적재하여 회수하는 수납부(39)가 배치되어 있다. 이 수납부(39)는, 장치 프레임(40)에 연결 고정된 세로 레일(41)과, 이 세로 레일(41)을 따라 모터(42)에 의해 나사 이송 승강되는 승강대(43)가 구비되고 있다. 따라서, 프레임 공급부(6)는, 마운트 프레임(MF)을 승강대(43)에 적재하여 피치 이송 하강하도록 구성되어 있다.

프레임 반송 장치(10)는, 프레임 공급부(6)에 적층하여 적재된 링 프레임(f)을 최상단부터 순서대로 취출하여, 좌우 및 전후로 반송할 수 있도록 구성되어 있다. 그 좌우 이동 구조 및 전후 이동 구조는 워크 반송 장치(9)와 마찬가지이다.

프레임 보유 지지 유닛(47)은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전후 이동 가동대(46)의 하부에 연결된 세로 프레임(56), 이 세로 프레임(56)을 따라 슬라이드 승강 가능하게 지지된 승강 프레임(57), 승강 프레임(57)을 상하 이동시키는 굴신(屈伸) 링크 기구(58), 이 굴신 링크 기구(58)를 정역 굴신 구동하는 모터(59), 승강 프레임(57)에 있어서의 하단부의 전후 좌우 개소에 장비된 흡착 패드(60) 등으로 구성되어 있다. 따라서, 승강대(43)에 적재된 링 프레임(f)을 최상단의 것부터 순서대로 흡착 패드(60)로 흡착하여 상승하고, 전후 좌우로 반송할 수 있다. 또한, 흡착 패드(60)는 링 프레임(f)의 크기에 대응하여 수평 방향으로 슬라이드 조절 가능하다.

점착 테이프 부착부(2)는, 도 2, 도 20 및 도 21에 도시한 바와 같이, 롤 권취한 폭이 넓은 점착 테이프(다이싱 테이프)(DT)를 장전하는 테이프 공급부(61), 부착 롤러(62), 박리 롤러(63), 테이프 절단 기구(64) 및 테이프 회수부(65) 등을 구비하고 있다.

다음에, 상기 실시예 장치를 사용하여 웨이퍼(W)의 이면측에 점착 테이프(DT)를 부착하는 기본 동작에 대하여 설명한다.

우선, 프레임 반송 장치(10)의 프레임 보유 지지 유닛(47)이, 프레임 공급부(6)로부터 링 프레임(f)을 흡착하여 얼라이너(12)에 이동 적재한다. 프레임 보유 지지 유닛(47)이 흡착을 해제하여 상승하면, 얼라이너(12)가 링 프레임(f)의 위치 정렬을 행한다. 그 후, 프레임 보유 지지 유닛(47)이 다시 링 프레임(f)을 흡착하여 보유 지지 테이블(7)에 반입하고, 웨이퍼(W)와 동심 형상의 프레임 보유 지지부(73)에 적재한다.

도 13에 도시한 바와 같이, 패드(77)를 하향으로 한 상태에서 보유 지지 아암(34)을 시트 공급부(71)의 용기(70) 상으로 이동시킨다. 도 14에 도시한 바와 같이, 보유 지지 아암(34)을 소정 높이까지 하강시켜 최상단의 보호 시트(P)에 근접시킨다. 그 상태에서 압축 공기 장치(81)를 정압 구동시켜 보유 지지 아암(34)의 패드(77)로부터 보호 시트(P)에 압축 공기를 분사한다. 보호 시트(P)의 표면에서 방사형으로 원활하게 흐르는 기류에 의해 보유 지지면과 보호 시트(P) 사이에 안정된 부압 영역이 발생하여, 보호 시트(P)가 부유한다.

도 15에 도시한 바와 같이, 부유한 보호 시트(P)를 보유 지지 아암(34)으로 현수 보유 지지한 상태에서, 보유 지지 테이블(7) 상으로 이동시킨다. 도 16에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)은, 그 표면이 프레임 보유 지지부(73)의 표면보다도 높은 위치가 되도록 상승하고 있다. 보호 시트(P)가 웨이퍼 보유 지지 테이블(72) 상에 접촉하는 높이까지 보유 지지 아암(34)을 하강시켜, 압축 공기 장치(81)의 구동을 정지하여 보호 시트(P)를 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)에 적재한다. 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)에 적재된 보호 시트(P)는, 위치 정렬 핀 등에 의해 위치 정렬된다.

보호 시트(P)를 반송한 워크 반송 장치(9)는, 웨이퍼 공급부(4)로 복귀된다. 다음에, 워크 반송 장치(9)는, 보유 지지 아암(34)의 패드(77)를 상향이 되도록 상하 반전시킨다. 이 상태에서, 도 17에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 공급부(4)의 카세트(5)에 회로면을 상향으로 하여 적층 수납되어 있는 웨이퍼(W)끼리의 사이에 보유 지지 아암(34)을 전진 이동시키고, 웨이퍼(W)의 이면에 접촉시킨다. 패드(77)가 웨이퍼(W)의 이면과 접촉하면, 압축 공기 장치(81)를 부압 구동시켜 웨이퍼 이면을 흡착 보유 지지하여 취출한다. 보유 지지 아암(34)으로 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지한 상태에서 얼라이너(11) 상에 반송한다.

얼라이너(11)는, 그 중앙으로부터 돌출된 흡착 패드(83)(도 1을 참조)에 의해 웨이퍼(W)의 이면 중앙을 흡착한다. 동시에, 보유 지지 아암(34)은, 웨이퍼(W)의 흡착을 해제하여 후퇴한다. 얼라이너(11)는, 흡착 패드(83)를 테이블 내에 수납하고, 웨이퍼(W)의 노치 등에 기초하여 위치 정렬을 행한다. 위치 정렬이 완료되면, 웨이퍼(W)를 흡착한 흡착 패드(83)를 얼라이너(11)의 면으로부터 돌출시킨다. 그 위치로 보유 지지 아암(34)이 이동하여, 웨이퍼(W)를 이면으로부터 흡착 보유 지지한다. 흡착 패드(83)는, 흡착을 해제하여 하강한다.

보유 지지 아암(34)은, 웨이퍼(W)의 이면을 흡착 보유 지지한 상태에서 소정 높이까지 상승하고, 도 18에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 회로면이 하향이 되도록 상하 반전한다. 그 후, 도 19에 도시한 바와 같이, 보유 지지 아암(34)은, 보유 지지 테이블(7) 상으로 이동하여 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)의 보호 시트(P) 상에 웨이퍼(W)의 회로면을 하향으로 한 상태에서 적재한다. 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)은, 보호 시트(P)를 통하여 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지한다.

보유 지지 테이블(7)에 웨이퍼(W) 및 링 프레임(f)의 세트가 완료되면, 웨이퍼 보유 지지 테이블(72)은 하강한다. 웨이퍼(W)와 링 프레임(f)의 양쪽의 상면이 동일한 높이로 된다. 그 후, 보유 지지 테이블(7)은, 레일(85)을 따라 점착 테이프 부착부(2)로 이동한다.

보유 지지 테이블(7)이 테이프 부착부(2)의 반입 위치에 도달하면, 도 20에 도시한 바와 같이, 부착 롤러(62)를 하강시켜 점착 테이프(DT) 상에서 우측으로부터 좌측으로 구름 이동시킨다. 이에 의해 링 프레임(f)과 웨이퍼(W)의 이면측에 점착 테이프(DT)를 부착한다. 부착 롤러(62)가 종단부 위치에 도달하면, 도 21에 도시한 바와 같이, 테이프 절단 기구(64)가 하강하여, 링 프레임(f)을 따라 둥근 칼의 커터를 선회시키면서 점착 테이프(DT)를 절단한다.

절단이 완료되면, 테이프 절단 기구(64)가 상승함과 함께, 도 22에 도시한 바와 같이, 박리 롤러(63)가 우측로부터 좌측으로 이동하여, 절단 후의 불필요 테이프를 권취 회수해 간다.

도 23에 도시한 바와 같이, 마운트 프레임(MF)의 제작이 완료되면, 보유 지지 테이블(7)이 도 1 중의 직사각형부(A)의 세트 위치까지 이동하여 정지한다. 그 위치에서 프레임 보유 지지 유닛(47)이, 제작된 마운트 프레임(MF)을 흡착 반송하여 수납부(39)에 수납한다. 또한, 워크 반송 기구(9)가 보유 지지 테이블(7)까지 이동한다. 보유 지지 아암(34)은, 사용된 보호 시트(P)를 현수 보유 지지하고, 그 상태에서, 시트 공급부(71)에 배치된 회수용 용기(70)에 반송한다.

이상에서 일순의 기본 동작이 종료되고, 이후 같은 동작이 반복된다.

상기 실시예 장치에 따르면, 흡착 반송할 수 없는 보호 시트(P)와 흡착 반송이 필요한 웨이퍼(W)를 1대의 워크 반송 장치(9)에 의해 반송할 수 있다. 또한, 보유 지지 아암(34)의 흡착 패드에 형성된 관통 구멍(78)은, 관통 구멍(78)의 유로가 끝이 확대된 테이퍼 형상으로 되어 있고, 개구면이 외측 방향으로 긴 타원형을 하고 있다. 상기 관통 구멍(78)으로부터, 보호 시트(P)를 향하여 분사되는 압축 공기가 그 표면을 따라 원활한 기류를 발생시킨다. 따라서, 보유 지지 아암(34)의 보유 지지면과 보호 시트(P) 사이에 안정된 부압 영역이 발생하므로, 보호 시트(P)를 안정된 상태에서 현수 보유 지지할 수 있다.

또한, 관통 구멍(78)은, 미소 직경이며, 흡착 보유 지지하는 웨이퍼(W)의 이면과의 접촉 면적이 작다. 따라서, 백그라인드 처리에 의해 박형화된 웨이퍼(W)와 같이, 강성이 저하되어 휨 변형되기 쉬운 경우라도, 흡착 구멍(78)에 웨이퍼(W)를 흡입하여 오목 변형시키는 일이 없다. 즉, 웨이퍼(W)를 파손시키는 일이 없다.

또한, 본 발명은 이하와 같은 형태에서 실시하는 것도 가능하다.

(1) 상기 실시예 장치에서는, 보호 시트(P)에 통기성을 갖는 합지를 이용하였지만, 통기성을 갖지 않는 보호 시트를 이용해도 된다. 예를 들어, 탄성을 갖는 실리콘 시트나 소정 피치로 요철 단차를 2차원 어레이 형상으로 형성한 보호 시트 등을 들 수 있다.

(2) 상기 실시예 장치의 보유 지지 아암(34)을, 다음과 같이 구성해도 된다. 예를 들어, 도 24에 도시한 바와 같이, 아암의 선단을 환형으로 하고, 소정 피치로 관통 구멍을 갖는 패드(77)를 설치하면 된다. 또한, 도 25에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)와 같은 직경의 원판 형상의 아암의 복수 개소에 관통 구멍을 갖는 패드(77)를 구비한 구성이어도 된다.

(3) 상기 실시예 장치의 보유 지지 아암(34)은, 웨이퍼(W)를 흡착하고, 보호 시트(P)를 비접촉으로 반송하는 형태이었지만, 웨이퍼(W)를 비접촉으로 반송하도록 구성해도 된다. 이 형태의 경우, 웨이퍼(W)의 회로면을 하향으로 하여 보호 시트(P)를 개재시켜 적층 수납한 용기(70)로부터 보호 시트(P), 웨이퍼(W)의 순서로 보유 지지 아암(34)에 의해 비접촉으로 현수 보유 지지하여 반송한다.

(4) 상기 실시예 장치의 보유 지지 아암(34)은, 보유 지지면에 관통 구멍(78)을 직접 형성하고 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 패드(77)를 갖지 않는 보유 지지 아암이어도 된다.

본 발명은, 그 사상 또는 본질로부터 일탈하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있고, 따라서, 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아닌, 부가된 클레임을 참조해야 한다.

Claims (12)

1. 워크를 반송하는 워크 반송 방법이며,
   상기 워크는, 상이한 형태의 전자 기판과 보호 시트이고,
   압축 공기 장치의 부압 구동과 정압 구동을 전환함으로써, 보유 지지 부재의 보유 지지면에의 전자 기판의 흡착 보유 지지와,
   상기 전자 기판을 보유 지지 테이블에 적재 보유 지지할 때에, 상기 전자 기판의 회로면과 보유 지지 테이블 사이에 개재시킨 보호 시트에 대하여 보유 지지 부재의 보유 지지면으로부터 압축 공기를 분사하여 상기 보유 지지면과 보호 시트의 표면 사이에 부압을 발생시켜 부유시키는 현수(懸垂) 보유 지지로 전환하여 전자 기판과 보호 시트를 다른 형태로 반송하고, 보호 시트를 아래로 하고 전자 기판을 보유 지지 테이블 위에 중첩시키는 과정을 포함하는, 워크 반송 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 보호 시트를 현수 보유 지지하여 반송할 때, 보유 지지 부재의 내부에 형성된 유로의 동일 위치로부터 보유 지지면을 향하여 끝이 확대된 방사형이며, 또한 동심원 상에 소정 피치로 형성한 복수개의 관통 구멍으로부터 보호 시트 표면을 향하여 방사형으로 기체를 분사하여 현수 보유 지지하고,
   상기 보호 시트를 보유 지지할 때, 복수개의 상기 관통 구멍으로 워크를 흡착하는, 워크 반송 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 전자 기판은 반도체 웨이퍼인, 워크 반송 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 보호 시트는 통기성을 갖는 시트인, 워크 반송 방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 보유 지지 부재는, U 형상이며, 상기 U 형상의 보유 지지면에 소정 간격을 두고 상기 관통 구멍이 형성된 패드를 구비하고 있는, 워크 반송 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 보유 지지 부재는, 환형이며, 상기 환형의 보유 지지면에 소정 간격을 두고 상기 관통 구멍이 형성된 패드를 구비하고 있는, 워크 반송 방법.
7. 제2항에 있어서, 상기 보유 지지 부재는, 원판 형상이며, 상기 원판 형상의 보유 지지면에 소정 간격을 두고 상기 관통 구멍이 형성된 패드를 구비하고 있는, 워크 반송 방법.
8. 워크를 반송하는 워크 반송 장치이며,
   상기 워크는, 상이한 형태의 전자 기판과 보호 시트이고,
   상기 전자 기판과 보호 시트를 보유 지지하는 보유 지지 부재;
   유로를 통하여 상기 보유 지지 부재와 연통 접속된 압축 공기 장치;
   상기 압축 공기 장치의 부압 구동과 정압 구동을 전환 제어하고, 보유 지지 부재의 보유 지지면으로부터 압축 공기를 보호 시트를 향하여 분사하고, 보유 지지면과 보호 시트 사이에서 부압을 발생시켜 보호 시트를 부유시켜 현수 보유 지지하여 반송, 혹은 보유 지지 부재로 전자 기판을 흡착 보유 지지하여, 보호 시트를 아래로 하고 전자 기판을 보유 지지 테이블 위에 중첩시켜 적재시키는 제어부
   를 포함하는, 워크 반송 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 보유 지지 부재는 상기 보유 지지면으로부터 내부의 유로와 연통하는 관통 구멍이 형성되어 있고,
   상기 관통 구멍은, 동심 원주 상에 소정 피치로 형성된 복수개의 관통 구멍으로 이루어지고, 또한 상기 관통 구멍을 보유 지지면에 복수 배치하여 구성하는, 워크 반송 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 관통 구멍은 보유 지지 부재 내부에서 연통하는 유로의 동일 위치로부터 보유 지지면을 향하여 끝이 확대된 테이퍼 형상으로 형성되어 있는, 워크 반송 장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 보유 지지 부재를 상하 반전하는 반전 구동 기구를 구비하는, 워크 반송 장치.
12. 제9항에 있어서, 상기 관통 구멍은 보유 지지면으로부터 돌출된 패드에 형성되어 있는, 워크 반송 장치.

Images