KR102359141B1

KR102359141B1 - 가공 장치

Info

Publication number: KR102359141B1
Application number: KR1020160016986A
Authority: KR
Inventors: 가즈키 데라다; 지히로 히라누마
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2022-02-04
Also published as: JP2016152394A; CN105914164A; JP6474275B2; CN105914164B; KR20160102118A

Abstract

(과제) 휘어진 웨이퍼를 확실하게 유지할 수 있는 가공 장치를 제공한다.
(해결 수단) 위치 검출 기구 (124) 의 센터 테이블 (124a) 의 외주로 비어져 나온 웨이퍼 (W) 를 지지하는 가이드부 (124c) 를 구비하여, 볼록한 형상으로 휘어진 웨이퍼 (W) 를 수평으로 교정한다. 또, 웨이퍼 (W) 가 수평으로 교정된 상태에서 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 를 위치 검출 센서 (124d) 에 의해 검출하고, 검출된 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 에 기초하여 웨이퍼 (W) 의 중심 위치를 산출하여 척 테이블의 중심 위치와 위치를 맞춘다.

Description

가공 장치{MACHINING APPARATUS}

본 발명은 가공 장치에 관한 것으로, 특히 휘어진 웨이퍼를 가공하는 가공 장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스는, 전기 제품의 박형화ㆍ소형화의 요구에 따르기 위해, 여러 가지 형상으로 가공되고 있다. 그 중에서도, WL-CSP (Wafer Level CSP) 라는 종류의 CSP 반도체 디바이스는, 웨이퍼 상태에서 전체면이 수지막으로 덮여 있으며, 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 반도체 디바이스의 전극에 접속된 땜납 볼이 그 상면에 정렬된 상태로 형성되어 있다 (특허문헌 1). 이와 같은 WL-CSP 는, 절삭 장치에 의해 각 반도체 디바이스의 칩으로 절단하여 나누어진다 (특허문헌 2).

일본 공개특허공보 2001-7135호 일본 공개특허공보 2013-74021호 일본 특허 제4303041호

그런데, 최근의 WL-CSP 는 박형화ㆍ소형화가 더욱 진행되어, 웨이퍼가 매우 얇게 형성되어 있다. 이 때문에, 웨이퍼의 상태에서 크게 휘어져 있는 경우가 많으며, 그 휘어짐에 의해 반송이나 유지가 곤란해진다는 과제가 있었다. 예를 들어, 카세트로부터 꺼낸 웨이퍼를 척 테이블에 의해 유지하기 전에 웨이퍼의 위치를 검출하여, 척 테이블의 소정 위치에 웨이퍼의 위치를 잡기 위한 위치 검출 기구 (특허문헌 3) 에 있어서, 휘어진 웨이퍼를 유지하지 못해 위치를 검출할 수 없다는 과제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 휘어진 웨이퍼를 확실하게 유지할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 가공 장치는, 웨이퍼를 수용한 카세트를 재치 (載置) 하는 카세트 재치대와, 그 카세트 재치대에 재치된 그 카세트로부터 웨이퍼를 반출함과 함께 그 카세트에 웨이퍼를 반입하는 반출입 수단과, 그 반출입 수단에 의해 반출된 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 가공하는 가공 수단을 구비하는 웨이퍼의 가공 장치에 있어서, 그 카세트로부터 반출된 웨이퍼가 반입되어, 웨이퍼의 위치를 검출하는 위치 검출 기구를 구비하고, 그 위치 검출 기구는, 웨이퍼의 중심 부근의 영역에 대응한 유지면에 의해 웨이퍼를 흡인 유지하는 센터 테이블과, 그 센터 테이블에 의해 유지된 웨이퍼의 외주 가장자리를 검출하여, 웨이퍼의 위치를 할출 (割出) 하는 위치 검출 수단과, 그 센터 테이블을 회동 (回動) 시키는 회동 수단과, 그 센터 테이블의 주위에서 그 센터 테이블의 외주로 비어져 나온 웨이퍼를 지지하는 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가공 장치에 의하면, 센터 테이블의 주위에서 센터 테이블의 외주로 비어져 나온 웨이퍼를 지지하는 가이드부를 구비하기 때문에, 휘어진 웨이퍼를 수평으로 교정할 수 있다. 이로써, 센터 테이블에 의해 웨이퍼를 확실하게 흡인 유지할 수 있다.

도 1 은, 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도.
도 2 는, 카세트 재치 기구의 구성예를 나타내는 단면도.
도 3 은, 위치 검출 기구의 구성예를 나타내는 상면도.
도 4 는, 위치 검출 기구의 동작예를 나타내는 플로우 차트.
도 5 는, 위치 검출 기구의 동작예 (그 1) 를 나타내는 단면도.
도 6 은, 위치 검출 기구의 동작예 (그 2) 를 나타내는 주요부 단면도.
도 7 은, 위치 검출 기구의 동작예 (그 3) 를 나타내는 주요부 단면도.
도 8 은, 위치 검출 기구의 동작예 (그 4) 를 나타내는 상면도.

본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.

〔실시형태〕

실시형태에 관련된 가공 장치에 대해서 설명한다. 도 1 은, 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 2 는, 카세트 재치 기구의 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 3 은, 위치 검출 기구의 구성예를 나타내는 상면도이다.

가공 장치 (1) 는 페이싱 듀얼 다이서이며, 웨이퍼 (W) 를 절삭하는 것이다. 가공 장치 (1) 는, 척 테이블 (10) 과 가공 수단 (20) 과 제 1 도어형 프레임 (30) 과 가공 이송 수단 (40) 과 할출 이송 수단 (50) 과 절입 이송 수단 (60) 을 구비하고 있다.

웨이퍼 (W) 는, 반도체 디바이스나 광 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼, 무기 재료 기판, 연성 수지 재료 기판, 세라믹 기판이나 유리판 등의 각종 가공 재료이다. 웨이퍼 (W) 는 원판상으로 형성되고, 그 표면 (WS) 에 격자상으로 배열된 다수의 영역에 IC, LSI 등의 디바이스가 형성되어 있다. 웨이퍼 (W) 는, 박형화 등에서 기인하여 휘어짐이 발생되어 있다. 웨이퍼 (W) 의 외주에는, 결정 방위를 나타내는 노치 (N) 가 형성되어 있다. 또한, 노치 (N) 대신에, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 를 직선상으로 절결한 오리엔테이션 플랫을 사용해도 된다.

여기에서, X 축 방향은, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 가공 이송하는 방향이다. Y 축 방향은, X 축 방향과 동일 수평면 상에서 직교하고, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (W) 에 대해, 힐출 이송 수단 (50) 을 할출 이송하는 방향이다. Z 축 방향은, X 축 방향 및 Y 축 방향에 직교하는 방향, 즉 연직 방향이다.

척 테이블 (10) 은, 장치 본체 (2) 의 상면에 X 축 방향으로 형성된 개구부 (2a) 를 따라 이동 가능하게 배치 형성되어 있다. 척 테이블 (10) 은, 원판상으로 형성되어 있으며, 유지면 (11) 을 구비하고 있다. 유지면 (11) 은, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 것이다. 유지면 (11) 은, 척 테이블 (10) 의 연직 방향의 상단면으로, 수평면에 대해 평탄하게 형성되어 있다. 유지면 (11) 은, 예를 들어 포러스 세라믹 등으로 구성되어 있으며, 도시되지 않은 진공 흡인원의 부압에 의해 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한다.

가공 수단 (20) 은, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 가공하는 것이다. 가공 수단 (20) 은, Y 축 방향에 대향하여 2 개 배치 형성되어 있다. 가공 수단 (20) 은, 장치 본체 (2) 의 상면에 형성된 개구부 (2a) 를 Y 축 방향에 걸치도록 장치 본체 (2) 에 세워져 형성된 제 1 도어형 프레임 (30) 에, 할출 이송 수단 (50) 및 절입 이송 수단 (60) 을 통해 고정되어 있다. 가공 수단 (20) 은, 절삭 블레이드 (21) 와 스핀들 (22) 과 하우징 (23) 을 구비하고 있다. 절삭 블레이드 (21) 는, 매우 얇은 원판상이면서 또한 환상으로 형성된 절삭 숫돌이다. 스핀들 (22) 은, 그 선단에 절삭 블레이드 (21) 를 착탈 가능하게 장착한다. 하우징 (23) 은, 도시되지 않은 모터 등의 구동원을 가지고 있으며, Y 축 방향의 회전축 둘레로 자유롭게 회전할 수 있도록 스핀들 (22) 을 지지한다. 스핀들 (22) 을 고속 회전시켜 절삭 블레이드 (21) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 절삭한다.

가공 이송 수단 (40) 은, 척 테이블 (10) 과 가공 수단 (20) 을 X 축 방향으로 상대 이동시키는 것이다. 예를 들어, 가공 이송 수단 (40) 은, X 축 방향으로 연장되는 도시되지 않은 볼 나사나 펄스 모터 등의 구동원을 가지고 있으며, 척 테이블 (10) 을 지지하는 X 축 이동 기대 (基臺) 를 X 축 방향으로 이동시킨다.

할출 이송 수단 (50) 은, 척 테이블 (10) 과 가공 수단 (20) 을 Y 축 방향으로 상대 이동시키는 것이다. 예를 들어, 할출 이송 수단 (50) 은, Y 축 방향으로 연장되는 볼 나사 (51) 나 펄스 모터 (52) 등의 구동원을 가지고 있으며, 가공 수단 (20) 을 Y 축 방향으로 이동시킨다.

절입 이송 수단 (60) 은, 척 테이블 (10) 의 유지면 (11) 과 직교하는 Z 축 방향으로 가공 수단 (20) 을 이동시키는 것이다. 예를 들어, 절입 이송 수단 (60) 은, Z 축 방향으로 연장되는 볼 나사 (61) 나 펄스 모터 (62) 등의 구동원을 가지고 있으며, 가공 수단 (20) 을 Z 축 방향으로 이동시킨다.

가공 장치 (1) 는, 추가로, 제 1 반송 수단 (70) 과 제 2 도어형 프레임 (80) 과 제 2 반송 수단 (90) 과 반출입 수단 (100) 과 카세트 (110) 와 카세트 재치 기구 (120) 와 세정 수단 (130) 과 제어 수단 (140) 을 구비하고 있다.

제 1 반송 수단 (70) 은, 카세트 (110) 로부터 웨이퍼 (W) 를 반출입하는 반출입 수단 (100) 으로부터 웨이퍼 (W) 를 수취하여, 당해 웨이퍼 (W) 를 척 테이블 (10) 에 반송하는 것이다. 제 1 반송 수단 (70) 은, 장치 본체 (2) 의 개구부 (2a) 를 Y 축 방향에 걸치도록 장치 본체 (2) 에 세워져 형성된 제 2 도어형 프레임 (80) 에 배치 형성되어 있다. 제 1 반송 수단 (70) 은, 직동 기구 (71) 와 지지부 (72) 와 신축 기구 (73) 와 흡착부 (74) 를 구비하고 있다. 직동 기구 (71) 는, 예를 들어, 슬라이더를 볼 나사 또는 회전 벨트 등에 의해 구동시키는 것으로, Y 축 방향에 있어서의 제 2 도어형 프레임 (80) 의 일단에서부터 중앙부까지 배치 형성되어 있다. 지지부 (72) 는 L 자 형상으로 형성되고, 그 일단이 직동 기구 (71) 의 슬라이더 (71a) 에 고정되고, 타단에는 신축 기구 (73) 가 배치 형성되어 있다. 신축 기구 (73) 는, 그 선단에 흡착부 (74) 가 고정되며, 흡착부 (74) 를 Z 축 방향으로 이동시키는 것이다. 신축 기구 (73) 는, 예를 들어, Z 축 방향으로 신축하는 에어 액추에이터로서, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 표면 (WS) 의 위치에서부터 소정 높이까지 흡착부 (74) 를 이동시킨다. 흡착부 (74) 는, 웨이퍼 (W) 의 표면 (WS) 을 도시되지 않은 흡착 패드에 의해 흡착하여 웨이퍼 (W) 를 유지한다.

제 2 반송 수단 (90) 은, 척 테이블 (10) 에 재치된 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 세정 수단 (130) 에 반송하는 것이다. 또, 제 2 반송 수단 (90) 은, 세정 수단 (130) 에 의해 세정된 웨이퍼 (W) 를 카세트 (110) 에 반송하는 것이다. 제 2 반송 수단 (90) 은, 제 2 도어형 프레임 (80) 에 배치 형성되고, 직동 기구 (91) 와 지지부 (92) 와 신축 기구 (93) 와 흡착부 (94) 를 구비하고 있다. 직동 기구 (91) 는, 예를 들어, 슬라이더를 볼 나사 또는 회전 벨트 등에 의해 구동시키는 것으로, Y 축 방향에 있어서의 제 2 도어형 프레임 (80) 의 일단에서부터 타단까지 배치 형성되어 있다. 지지부 (92) 는 L 자 형상으로 형성되며, 그 일단이 직동 기구 (91) 의 도시되지 않은 슬라이더에 고정되고, 타단에는 신축 기구 (93) 가 배치 형성되어 있다. 신축 기구 (93) 는, 그 선단에 흡착부 (94) 가 고정되며, 흡착부 (94) 를 Z 축 방향으로 이동시킨다. 신축 기구 (93) 는, 예를 들어, Z 축 방향으로 신축하는 에어 액추에이터로, 척 테이블 (10) 에 재치된 웨이퍼 (W) 의 표면 (WS) 의 위치에서부터 소정 높이까지 흡착부 (94) 를 이동시킨다. 흡착부 (94) 는, 웨이퍼 (W) 의 표면 (WS) 을 도시되지 않은 흡착 패드에 의해 흡착하여 웨이퍼 (W) 를 유지한다.

반출입 수단 (100) 은, 카세트 (110) 로부터 웨이퍼 (W) 를 반출함과 함께 카세트 (110) 에 웨이퍼 (W) 를 반입하는 것이다. 예를 들어, 반출입 수단 (100) 은 두 갈래상으로 형성되어, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 유지 핸드 (101) 와, Y 축 방향으로 연장되는 도시되지 않은 볼 나사나 펄스 모터 등의 구동원을 가지고 있으며, 유지 핸드 (101) 를 Y 축 방향으로 이동시킨다.

카세트 (110) 는, 복수의 웨이퍼 (W) 를 수용하는 것이다. 카세트 (110) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 반출입용의 개구부 (111) 와 수용 선반 (112) 을 구비하고 있다. 수용 선반 (112) 은, 웨이퍼 (W) 를 지지하는 지지판 (112a) 이 대향하는 측벽으로부터 X 축 방향으로 돌출되어 복수 형성되며, 지지판 (112a) 이 Z 축 방향으로 등간격으로 배치 형성되어 있다. Z 축 방향에 있어서의 지지판 (112a) 의 간격은, 웨이퍼 (W) 의 두께보다 크다. X 축 방향에 있어서 대향하는 1 쌍의 지지판 (112a) 은, 웨이퍼 (W) 를 수평으로 지지한다.

카세트 재치 기구 (120) 는, 제 2 도어형 프레임 (80) 의 정면에 배치 형성되며, 카세트 (110) 를 재치하는 것이다. 카세트 재치 기구 (120) 는, 카세트 (110) 를 Z 축 방향으로 승강시켜, 반출입 수단 (100) 에 대해 Z 축 방향에 있어서의 카세트 (110) 의 위치를 결정한다. 카세트 재치 기구 (120) 는, 케이싱 (121) 과 지지 부재 (122) 와 구동 수단 (123) 을 구비하고 있다. 케이싱 (121) 은, 그 상면이 카세트 (110) 를 재치하는 카세트 재치대 (121a) 를 형성하고 있다. 카세트 재치대 (121a) 는, 카세트 (110) 의 바닥면보다 크게 형성되며, 웨이퍼 (W) 를 수용한 카세트 (110) 가 재치된다. 지지 부재 (122) 는, 케이싱 (121) 을 지지하는 것으로, 케이싱 (121) 을 지지하는 지지대 (122a) 와, 지지대 (122a) 로부터 구동 수단 (123) 을 향해 연장되고, 구동 수단 (123) 에 걸어맞춰지는 아암 (122b) 을 구비하고 있다. 구동 수단 (123) 은, 지지 부재 (122) 에 의해 지지된 케이싱 (121) 을 Z 축 방향으로 승강시키는 것이다. 구동 수단 (123) 은, Z 축 방향으로 연장된 도시되지 않은 가이드 레일과, 가이드 레일과 평행하게 배치 형성된 볼 나사 (123a) 와, 볼 나사 (123a) 에 나사 결합되고, 지지 부재 (122) 의 아암 (122b) 에 고정된 도시되지 않은 너트와, 볼 나사 (123a) 를 회전시키는 도시되지 않은 펄스 모터를 구비하고 있다. 구동 수단 (123) 은, 펄스 모터에 의해 볼 나사 (123a) 를 회전시킴으로써, 너트에 고정된 지지 부재 (122) 를 Z 축 방향으로 이동시킨다.

카세트 재치 기구 (120) 는, 추가로, 반출입 수단 (100) 에 의해 카세트 (110) 로부터 반출된 웨이퍼 (W) 의 위치 및 웨이퍼 (W) 의 노치 (N) 를 검출하는 위치 검출 기구 (124) 를 구비하고 있다. 위치 검출 기구 (124) 는, 카세트 재치 기구 (120) 의 케이싱 (121) 내에 배치 형성되며, 센터 테이블 (124a) 과 회동 수단 (124b) 과 가이드부 (124c) 와 위치 검출 센서 (124d) 를 구비하고 있다.

센터 테이블 (124a) 은 원판상으로 형성되고, 그 직경은 웨이퍼 (W) 의 직경보다 작게 형성되어 있다. 센터 테이블 (124a) 은, 그 유지면 (124e) 이 수평인 상태에서, 케이싱 (121) 의 바닥면 (121b) 의 중앙 부근에 배치 형성되어 있다. 센터 테이블 (124a) 은, 펄스 모터 등으로 구성되는 회동 수단 (124b) 에 의해 회동된다. 유지면 (124e) 은, 예를 들어 포러스 세라믹 등으로 구성되어 있으며, 도시되지 않은 진공 흡인원의 부압에 의해 웨이퍼 (W) 의 중심 부근의 영역을 흡인 유지한다.

가이드부 (124c) 는, 센터 테이블 (124a) 의 주위에서 센터 테이블 (124a) 의 외주로부터 비어져 나온 웨이퍼 (W) 를 지지하는 것이다. 가이드부 (124c) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, Z 축 방향에서 볼 때, 문자 「コ」의 형상으로 형성되고, 반출입 수단 (100) 이 이동하는 경로 (R) 를 제외하고 센터 테이블 (124a) 을 둘러싸도록 배치 형성되어 있다. 가이드부 (124c) 는, 웨이퍼 (W) 를 안내하는 가이드면 (124f) 이 센터 테이블 (124a) 의 유지면 (124e) 과 동등한 높이로 설정되어 있다. 가이드면 (124f) 은, 센터 테이블 (124a) 에 의해 회동되는 웨이퍼 (W) 의 슬라이딩을 억제하지 않도록 마찰 계수가 적은 재료, 예를 들어 불소 수지 등으로 코팅되어 있다. 또한, 웨이퍼 (W) 가 가이드면 (124f) 으로 슬라이딩함으로써 정전기가 발생할 가능성이 있다. 이 경우, 도시되지 않은 제전기 (除電器) 에 의해 정전기를 중화시키는 것이 바람직하다.

위치 검출 센서 (124d) 는, 센터 테이블 (124a) 에 의해 유지된 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 를 검출하는 것이다. 위치 검출 센서 (124d) 는, 센터 테이블 (124a) 에 의해 유지된 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 를 검출할 수 있는 위치에 배치 형성되어 있다. 예를 들어, 위치 검출 센서 (124d) 는, 케이싱 (121) 의 안쪽 깊이 방향에 있어서의 측면 (121c) 의 근방으로서, 가이드부 (124c) 의 후단이 일부 제거되어 형성된 오목부 (124i) 에 배치 형성되어 있다. 위치 검출 센서 (124d) 는, 예를 들어 광학 센서이며, 발광부 (124g) 와 수광부 (124h) 를 구비하고 있다. 발광부 (124g) 와 수광부 (124h) 는, 일정한 간격을 두고 Z 축 방향에 대향하도록 배치 형성되어 있다. 발광부 (124g) 는, 수광부 (124h) 를 향해 광을 조사한다. 수광부 (124h) 는, 발광부 (124g) 로부터 조사된 광을 수광하고, 수광량을 전압으로 변환하여 출력한다. 위치 검출 센서 (124d) 는, 웨이퍼 (W) 가 발광부 (124g) 와 수광부 (124h) 의 사이에 위치하며, 발광부 (124g) 로부터 조사된 광이 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 에 의해 차단되어 변화하는 전압을 검출한다. 또, 위치 검출 센서 (124d) 는, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 에 형성된 노치 (N) 를 검출한다.

세정 수단 (130) 은, 가공 수단 (20) 에 의해 가공된 웨이퍼 (W) 를 세정하여 건조시키는 것이다. 세정 수단 (130) 은, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 스피너 테이블 (131) 을 구비하고 있다. 세정 수단 (130) 은, 웨이퍼 (W) 를 스피너 테이블 (131) 에 유지하며 고속으로 회전시키면서, 순수 등의 세정액을 웨이퍼 (W) 를 향해 분사하여 세정하고, 청정한 에어 (압축 공기) 등을 웨이퍼 (W) 를 향해 분사하여 건조시킨다.

제어 수단 (140) 은, 가공 장치 (1) 의 각 구성 요소를 제어하는 것이다. 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 가공 이송 수단 (40), 할출 이송 수단 (50) 및 절입 이송 수단 (60) 의 펄스 모터를 구동시키는 도시되지 않은 구동 회로에 접속되며, 구동 회로를 제어하여 척 테이블 (10) 의 X 축 방향의 위치나, 가공 수단 (20) 의 Y 축 방향 및 Z 축 방향의 위치를 결정한다.

또, 제어 수단 (140) 은, 위치 검출 기구 (124) 에 접속되어, 위치 검출 기구 (124) 에 의해 검출된 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 에 기초하여 웨이퍼 (W) 의 위치를 할출하고, 제 1 반송 수단 (70) 및 가공 이송 수단 (40) 을 제어하여 웨이퍼 (W) 의 중심 위치를 척 테이블 (10) 의 중심 위치에 맞춘다. 또, 제어 수단 (140) 은, 위치 검출 기구 (124) 에 의해 검출된 노치 (N) 에 기초하여 센터 테이블 (124a) 의 회동 수단 (124b) 을 제어하여, 웨이퍼 (W) 의 결정 방위의 방향을 소정 방향에 맞춘다. 또한, 제어 수단 (140) 및 위치 검출 센서 (124d) 는, 위치 검출 수단으로서 기능한다.

다음으로, 가공 장치 (1) 의 동작예에 대해서 설명한다. 도 4 는, 위치 검출 기구의 동작예를 나타내는 플로우 차트이다. 도 5 는, 위치 검출 기구의 동작예 (그 1) 를 나타내는 단면도이다. 도 6 은, 위치 검출 기구의 동작예 (그 2) 를 나타내는 주요부 단면도이다. 도 7 은, 위치 검출 기구의 동작예 (그 3) 를 나타내는 주요부 단면도이다. 도 8 은, 위치 검출 기구의 동작예 (그 4) 를 나타내는 상면도이다.

먼저, 카세트 (110) 로부터 웨이퍼 (W) 를 반출한다 (도 4 에 나타내는 스텝 S1). 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 카세트 재치 기구 (120) 의 구동 수단 (123) 을 제어하며, 카세트 (110) 를 Z 축 방향에 있어서의 소정 위치로 설정한다. 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 반출입 수단 (100) 의 유지 핸드 (101) 가 가공 대상인 웨이퍼 (W) 를 반출할 수 있는 위치에 카세트 (110) 의 위치를 잡는다. 제어 수단 (140) 은, 반출입 수단 (100) 을 제어하며, 유지 핸드 (101) 를 카세트 (110) 에 접근하는 방향 (Y 축 방향) 으로 이동시켜 가공 대상인 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 유지 핸드 (101) 의 위치를 잡는다. 이 때, 유지 핸드 (101) 와 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 사이에는 약간의 간극이 있어, 유지 핸드 (101) 와 웨이퍼 (W) 는 비접촉 상태이다. 그리고, 제어 수단 (140) 은, 카세트 재치 기구 (120) 의 구동 수단 (123) 을 제어하며, 카세트 (110) 를 약간 하강시켜, 유지 핸드 (101) 의 흡착 패드 (101a) (도 6 등 참조) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 흡착하여 웨이퍼 (W) 를 유지함과 함께, 당해 웨이퍼 (W) 를 수용 선반 (112) 으로부터 Z 축 방향으로 이간시킨다. 그리고, 제어 수단 (140) 은, 반출입 수단 (100) 을 제어하며, 유지 핸드 (101) 를 카세트 (110) 로부터 이간시키는 방향 (Y 축 방향) 으로 이동시켜 웨이퍼 (W) 를 카세트 (110) 로부터 반출한다.

다음으로, 웨이퍼 (W) 를 위치 검출 기구 (124) 에 반입한다 (스텝 S2). 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 카세트 재치 기구 (120) 의 구동 수단 (123) 을 제어하며, 위치 검출 기구 (124) 를 상승시켜 Z 축 방향에 있어서의 소정 위치로 설정한다. 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 를 유지한 유지 핸드 (101) 의 정면 위치에 위치 검출 기구 (124) 의 위치를 잡는다. 제어 수단 (140) 은, 반출입 수단 (100) 을 제어하며, 웨이퍼 (W) 를 유지한 유지 핸드 (101) 를 위치 검출 기구 (124) 에 접근하는 방향 (Y 축 방향) 으로 이동시켜, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 볼록한 형상으로 휘어짐이 발생한 웨이퍼 (W) 를 센터 테이블 (124a) 의 상방에 위치를 잡는다. 그리고, 제어 수단 (140) 은, 카세트 재치 기구 (120) 의 구동 수단 (123) 을 제어하며, 위치 검출 기구 (124) 를 소정 위치까지 상승시킨다. 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 센터 테이블 (124a) 의 유지면 (124e) 의 위치와 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 위치가 동일한 높이가 될 때까지 위치 검출 기구 (124) 를 상승시킨다. 이 때, 웨이퍼 (W) 가 유지 핸드 (101) 에 유지된 상태에서, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 부근의 이면 (WR) 이 위치 검출 기구 (124) 의 가이드면 (124f) 에 맞닿고, 위치 검출 기구 (124) 가 상승함에 따라, 가이드면 (124f) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 를 밀어올릴 수 있다. 이로써, 가이드면 (124f) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 휘어짐이 교정되어 웨이퍼 (W) 가 평평해진다. 웨이퍼 (W) 가 평평한 상태에서, 센터 테이블 (124a) 은, 웨이퍼 (W) 의 중심 부근의 영역을 흡인 유지한다. 이 때, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 는, 위치 검출 센서 (124d) 의 발광부 (124g) 와 수광부 (124h) 의 사이에 위치하고 있다. 제어 수단 (140) 은, 카세트 재치 기구 (120) 의 구동 수단 (123) 을 제어하며, 위치 검출 기구 (124) 를 약간 상승시켜, 유지 핸드 (101) 의 흡착 패드 (101a) 에 의한 웨이퍼 (W) 의 흡착 유지를 해제한다.

다음으로, 웨이퍼 (W) 의 위치 및 노치 (N) 를 검출한다 (스텝 S3). 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 센터 테이블 (124a) 의 회동 수단 (124b) 을 제어하며, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 의 위치를 3 점 이상 검출한다. 예를 들어, 위치 검출 센서 (124d) 는, 발광부 (124g) 로부터 조사된 광이 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 에 의해 차단되어 변화하는 전압을 검출하여 제어 수단 (140) 에 검출 전압으로서 출력한다. 제어 수단 (140) 은, 위치 검출 센서 (124d) 로부터 출력된 검출 전압에 기초하여 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 의 위치를 3 점 이상 검출한다. 그리고, 제어 수단 (140) 은, 검출한 외주 가장자리 (WE) 의 위치 각각의 좌표를 삼각 함수에 의해 구하고, 당해 좌표에 기초하여 웨이퍼 (W) 의 중심 위치를 할출한다.

다음으로, 웨이퍼 (W) 의 결정 방위의 방향을 설정한다 (스텝 S4). 예를 들어, 위치 검출 센서 (124d) 는, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 에 형성된 노치 (N) 를 검출하여 제어 수단 (140) 에 검출 신호를 출력한다. 제어 수단 (140) 은, 검출 신호에 기초하여 센터 테이블 (124a) 을 회동시켜, 웨이퍼 (W) 의 결정 방위의 방향을 소정 방향에 맞춘다. 예를 들어, 센터 테이블 (124a) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 결정 방위의 방향을, 척 테이블 (10) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 결정 방위의 방향과 동일한 방향으로 한다.

다음으로, 웨이퍼 (W) 를 척 테이블 (10) 에 반송한다 (스텝 S5). 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 카세트 재치 기구 (120) 의 구동 수단 (123) 을 제어하며, 웨이퍼 (W) 를 유지한 위치 검출 기구 (124) 를 하강시켜, 유지 핸드 (101) 의 흡착 패드 (101a) 에 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 흡착 유지시킨다. 그리고, 제어 수단 (140) 은, 센터 테이블 (124a) 의 흡인을 해제하고, 반출입 수단 (100) 을 제어하여, 유지 핸드 (101) 를 위치 검출 기구 (124) 로부터 이간시키는 방향 (Y 축 방향) 으로 이동시켜 웨이퍼 (W) 를 케이싱 (121) 내에서 밖으로 반출시킨다. 제어 수단 (140) 은, 제 1 반송 수단 (70) 을 제어하며, 유지 핸드 (101) 에 의해 유지된 웨이퍼 (W) 의 표면 (WS) 을 흡착부 (74) 에 의해 흡착 유지하여 척 테이블 (10) 의 이동 경로 상까지 Y 축 방향으로 웨이퍼 (W) 를 이동시킨다. 이 때, 상기 서술한 스텝 S3 에서 산출한 웨이퍼 (W) 의 중심 위치와 센터 테이블 (124a) 의 중심 위치의 차이에 기초하여, 웨이퍼 (W) 를 Y 축 방향으로 이동시킨다. 그리고, 제어 수단 (140) 은, 가공 이송 수단 (40) 을 제어하며, 제 1 반송 수단 (70) 의 흡착부 (74) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 하방까지 척 테이블 (10) 을 X 축 방향으로 이동시킨다. 이 때, 상기 서술한 스텝 S3 에서 산출한 웨이퍼 (W) 의 중심 위치와 센터 테이블의 중심 위치의 차이에 기초하여, 척 테이블 (10) 을 X 축 방향으로 이동시켜, 웨이퍼 (W) 의 중심 위치와 척 테이블 (10) 의 중심 위치를 일치시킨다. 그리고, 제어 수단 (140) 은, 제 1 반송 수단 (70) 을 제어하며, 신축 기구 (73) 를 신장시켜 웨이퍼 (W) 를 하강시켜, 웨이퍼 (W) 를 척 테이블 (10) 에 유지시킨다.

다음으로, 웨이퍼 (W) 를 절삭 가공한다 (스텝 S6). 예를 들어, 제어 수단 (140) 은, 가공 이송 수단 (40) 을 제어하며, 척 테이블 (10) 을 절삭 가공 위치까지 이동시키고, 가공 수단 (20) 등을 제어하여 웨이퍼 (W) 를 절삭 가공한다.

다음으로, 웨이퍼 (W) 를 세정 및 건조시킨다 (스텝 S7). 제어 수단 (140) 은, 웨이퍼 (W) 의 절삭 가공이 종료되면, 제 2 반송 수단 (90) 을 제어하며, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 세정 수단 (130) 까지 반송한다. 세정 수단 (130) 은, 웨이퍼 (W) 를 스피너 테이블 (131) 에 유지하며 고속으로 회전시켜 세정액에 의해 웨이퍼 (W) 를 세정하고, 세정 후, 웨이퍼 (W) 를 건조시킨다.

다음으로, 웨이퍼 (W) 를 카세트 (110) 에 수용한다 (스텝 S8). 제어 수단 (140) 은, 제 2 반송 수단 (90) 을 제어하며, 스피너 테이블 (131) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 반출입 수단 (100) 까지 반송한다. 반출입 수단 (100) 은, 유지 핸드 (101) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 유지하고, 웨이퍼 (W) 를 카세트 (110) 에 수용한다.

이상과 같이, 실시형태에 관련된 가공 장치 (1) 에 의하면, 위치 검출 기구 (124) 의 센터 테이블 (124a) 의 외주로 비어져 나온 웨이퍼 (W) 를 지지하는 가이드부 (124c) 를 구비하고, 볼록한 형상으로 휘어진 웨이퍼 (W) 를 수평으로 교정하는 것이다. 이로써, 센터 테이블 (124a) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지할 때에는 웨이퍼 (W) 가 수평이기 때문에, 센터 테이블 (124a) 의 유지면 (124e) 과 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 이 면 접촉하기 때문에, 유지면 (124e) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 확실하게 흡인 유지할 수 있다.

또, 휘어진 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 의 위치는, 평면에서 볼 때 실제 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 의 위치와 상이하지만, 본 발명에 있어서는, 웨이퍼 (W) 가 수평으로 교정되기 때문에, 평면에서 볼 때 실제 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 의 위치와 동일하게 할 수 있어, 웨이퍼 (W) 의 중심 위치를 정확하게 검출할 수 있다. 또, 웨이퍼 (W) 가 수평으로 교정되기 때문에 노치 (N) 의 위치도 확실하게 검출할 수 있다.

〔변형예〕

가이드부 (124c) 는, 문자 「コ」의 형상으로 하였지만, 센터 테이블 (124a) 의 외주로 비어져 나온 웨이퍼 (W) 를 지지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 된다. 예를 들어, 가이드부 (124c) 는, 문자 「U」나 「C」의 형상으로 해도 되고, 웨이퍼 (W) 를 복수 점에서 지지하도록 복수의 가이드부를 배열해도 된다.

또, 위치 검출 센서 (124d) 는, 광학 센서를 사용하는 예를 설명하였지만, 예를 들어, 촬상 장치에 의해 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (WE) 를 촬상해도 된다. 이 경우, 촬상 화상에 기초하여 웨이퍼 (W) 의 편심을 할출한다.

또, 웨이퍼 (W) 의 중심 위치를 할출하고 나서 노치 (N) 의 위치를 검출하였지만, 노치 (N) 의 위치를 검출한 후에, 웨이퍼 (W) 의 중심 위치를 할출해도 된다. 이와 같이 하면, 노치 (N) 를 잘못해서 외주 가장자리 (WE) 로 검출하는 것을 피할 수 있다.

1 : 가공 장치
10 : 척 테이블
20 : 가공 수단
40 : 가공 이송 수단
50 : 할출 이송 수단
60 : 절입 이송 수단
70 : 제 1 반송 수단
90 : 제 2 반송 수단
100 : 반출입 수단
110 : 카세트
120 : 카세트 재치 기구
123 : 구동 수단
124 : 위치 검출 기구
124a : 센터 테이블
124b : 회동 수단
124c : 가이드부
124d : 위치 검출 센서
124e : 유지면
124f : 가이드면
130 : 세정 수단
N : 노치
W : 웨이퍼
WS : 표면
WR : 이면
WE : 외주 가장자리

Claims

웨이퍼를 수용한 카세트를 재치하는 카세트 재치대와, 그 카세트 재치대에 재치된 그 카세트로부터 웨이퍼를 반출함과 함께 그 카세트에 웨이퍼를 반입하는 반출입 수단과, 그 반출입 수단에 의해 반출된 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 가공하는 가공 수단을 구비하는 웨이퍼의 가공 장치로서,
그 카세트로부터 반출된 웨이퍼가 반입되어, 웨이퍼의 위치를 검출하는 위치 검출 기구를 구비하고,
그 위치 검출 기구는,
웨이퍼의 중심 부근의 영역에 대응한 유지면에 의해 웨이퍼를 흡인 유지하는 센터 테이블과,
그 센터 테이블에 의해 유지된 웨이퍼의 외주 가장자리를 검출하여, 웨이퍼의 위치를 할출하는 위치 검출 수단과,
그 센터 테이블을 회동시키는 회동 수단과,
그 유지면과 동등한 높이로 설정되고, 또한 그 센터 테이블의 주위에서 그 센터 테이블의 외주로 비어져 나온 그 웨이퍼의 외주 가장자리가 놓여져 그 웨이퍼를 지지하는 가이드부를 구비하고,
그 위치 검출 수단의 그 센터 테이블에 의해 유지된 웨이퍼의 외주 가장자리를 검출하는 위치 검출 센서는 그 가이드부의 후단이 일부 제거되어 형성된 오목부에 배치 형성되어있는 것을 특징으로 하는 가공 장치.