KR20210066759A - 웨이퍼 분단 장치, 반전 장치, 및 반송 시스템 - Google Patents

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KR20210066759A
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다쿠로 미타니
이쿠오 도키모토
유이치 가네히라
오사무 오쿠다
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

웨이퍼(W)의 표면(WA)에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 유닛(20)과, 스크라이브 라인이 형성된 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 필름(31)을 붙이는 필름 라미네이트 유닛(30)과, 필름(31)이 붙여진 면이 하측이 되도록 웨이퍼(W)를 반전시키는 반전 유닛(100)과, 필름(31)이 붙여져 있지 않은 면에 소정의 힘을 부여하여 스크라이브 라인을 따라서 웨이퍼(W)를 분단하는 브레이크 유닛(40)과, 웨이퍼(W)를 소정의 위치로 반송하는 반송부(200)를 구비하고 있으며, 필름 라미네이트 유닛(30)이 반전 유닛(100)에 대해서 연직 방향으로 이간하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치(1)가다.

Description

웨이퍼 분단 장치, 반전 장치, 및 반송 시스템
본 발명은, 웨이퍼를 분단하는 분단 장치, 웨이퍼를 반전하는 반전 장치, 및 웨이퍼를 반송하는 반송 시스템에 관한 것이다.
종래, 글라스 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 취성 재료 기판의 분단은, 기판의 표면에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 공정이나, 스크라이브 라인을 따라서 기판에 소정의 힘을 부가하여 기판을 분단하는 브레이크 공정 등에 의해서 행해진다. 스크라이브 공정에서는, 스크라이빙 휠의 칼끝이 기판의 표면에 밀어 붙여지면서, 소정의 라인을 따라서 이동된다. 스크라이브 공정 후, 기판을 표리 반대로 반전시키고, 브레이크 공정이 행해진다.
이하의 특허 문헌 1에는, 웨이퍼에 스크라이브 공정을 실행하기 위한 스크라이버 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는, 웨이퍼는, 고리 모양의 프레임에 장착된 다이싱 테이프의 표면에 붙여진다. 스크라이버 장치의 척(chuck) 테이블의 흡착 척에 웨이퍼가 재치되고, 웨이퍼는 다이싱 테이프를 통하여 흡착 척에 흡인 유지된다. 그리고, 압압 수단에 의해 롤러 스크라이버가 웨이퍼의 분할 예정 라인의 일단에 위치되어 웨이퍼에 대해서 롤러 스크라이버는 소정의 압력을 가한다. 이 상태에서 척 테이블을 소정의 방향으로 이동시키면, 분할 예정 라인에 스크라이브 라인이 형성된다. 상기와 같은 공정을 반복하여 행하는 것에 의해, 웨이퍼의 분할 예정 라인에 스크라이브 라인이 형성된다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2012－146879호 공보
특허 문헌 1에서는, 스크라이브 라인이 형성된 웨이퍼는, 브레이크 공정을 위해서 다른 스테이지로 반송된다. 여기서, 브레이크 공정을 행할 때, 스크라이브 라인이 형성된 면에 보호용의 필름을 붙이는 공정이나, 웨이퍼를 표리 반대로 반전하는 공정이 행해진다. 특허 문헌 1의 스크라이버 장치에서 스크라이브 공정을 행한 경우, 상기와 같은 각 공정을 웨이퍼에 대해서 행하기 위해서, 그 때마다, 웨이퍼를 소정의 스테이지로 반송하지 않으면 안되어, 웨이퍼의 분단의 효율성이 좋다고는 말하기 어렵다.
그래서, 상기의 각 공정을 각각 실행하는 장치를 모두 포함하는 장치를 구성하는 것이 고려된다. 그러나, 단순히 각 장치를 늘어놓아 1개의 장치로서 구성한 경우, 장치가 대형화된다. 또, 웨이퍼의 반송 경로가 번잡하게 된 경우, 반송이 원활히 행해지지 않고, 장치의 설치 면적당 가동률이 저하된다.
이러한 과제를 감안하여, 본 발명은, 장치의 설치 면적이 커지는 것을 억제하고, 또한, 장치의 설치 면적당 가동률을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 분단 장치, 이 웨이퍼 분단 장치에 적용되는 웨이퍼를 반전하는 반전 장치, 및 웨이퍼를 반송하는 반송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태는, 웨이퍼를 분단하는 웨이퍼 분단 장치에 관한 것이다. 이 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치는, 웨이퍼의 표면에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 유닛과, 상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 웨이퍼의 표면에 필름을 붙이는 필름 라미네이트 유닛과, 상기 필름이 붙여진 면이 하측이 되도록 상기 웨이퍼를 반전시키는 반전 유닛과, 상기 필름이 붙여져 있지 않은 면에 소정의 힘을 부여하여 상기 스크라이브 라인을 따라서 상기 웨이퍼를 분단하는 브레이크 유닛과, 상기 웨이퍼를 소정의 위치로 반송하는 반송부를 구비하고 있으며, 상기 필름 라미네이트 유닛이 상기 반전 유닛에 대해서 연직 방향으로 이간하는 위치에 배치되어 있도록 구성된다.
통상, 필름 라미네이트 유닛은, 스크라이브 유닛이나 브레이크 유닛에 비해 면적이 크다. 그 때문에, 필름 라미네이트 유닛을 스크라이브 유닛 등과 동일한 평면에 배치한 경우, 장치 전체의 설치 면적이 커진다. 이 때문에, 각 유닛을 모두 평면에 배치하는 것이 아니라, 대면적인 필름 라미네이트 유닛을, 반전 유닛에 대해서 연직 방향으로 이간하도록 배치하는 것에 의해, 장치의 설치 면적을 작게 할 수 있다. 또, 이와 같이 배치한 경우, 필름 라미네이트 유닛에 웨이퍼를 반송하기 위한 반송로를 평면 상에 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 그러한 반송로에 관한 부재의 분(分)만큼, 설치 면적을 더 작게 할 수 있다. 또, 이것에 의해, 장치의 설치 면적당 가동률을 향상시킬 수 있다.
또, 웨이퍼의 분단은, 스크라이브 라인이 형성되어 있지 않은 면, 즉, 필름이 붙여져 있지 않은 면에 대해서 행해진다. 그 때문에, 웨이퍼를 분단하기 전에, 웨이퍼를 반전할 필요가 있다.
그래서, 반전 유닛에 대해서 연직 방향으로 이간하는 위치에 필름 라미네이트 유닛을 배치한 경우, 필름 라미네이트 유닛과 반전 유닛이 일직선 상에 배치되기 때문에, 웨이퍼를 반송하기 위한 경로를 간소화할 수 있다. 따라서, 필름 라미네이트 유닛으로부터 반전 유닛으로 웨이퍼를 효율적으로 반송할 수 있다.
본 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 웨이퍼는, 평면에서 볼 때 상기 스크라이브 유닛과 상기 브레이크 유닛과의 사이로서 상기 반전 유닛과 겹쳐지는 위치에 배치되는 받아넘김 위치로 보내어지고, 상기 반송부는, 상기 받아넘김 위치에 위치된 상기 웨이퍼를 상기 필름 라미네이트 유닛으로 반송하며, 상기 필름 라미네이트 유닛으로부터 상기 반전 유닛에 상기 웨이퍼를 반송하는 더 승강부를 구비하도록 구성될 수 있다.
웨이퍼의 분단에 관한 공정에서는, 스크라이브 유닛에 의해 스크라이브 라인이 형성되고, 필름 라미네이트 유닛에 의해 스크라이브 라인이 형성된 면에 필름이 붙여지며, 반전 유닛에 의해 웨이퍼는 표리 반대로 반전되고, 그리고, 브레이크 유닛에 의해 웨이퍼의 분단이 행해진다. 이 경우, 상기의 위치에 받아넘김 위치를 마련하고, 필름 라미네이트 유닛 및 반전 유닛으로의 반송에 승강부를 이용하는 것에 의해, 웨이퍼는 다른 유닛을 경유하지 않고, 직접, 목적의 유닛으로 반송된다. 따라서, 웨이퍼의 반송에 필요한 시간이 단축되기 때문에, 장치의 설치 면적당 가동률이 향상된다.
또, 웨이퍼는 받아넘김 위치를 기점으로 하여, 스크라이브 유닛 및 브레이크 유닛으로 반송되기 때문에, 평면에서 볼 때의 반송 경로를 짧게 할 수 있다. 이것에 의해, 장치의 설치 면적은 축소되고, 장치의 설치 면적당 가동률을 더 향상시킬 수 있다.
또, 상기 반전 유닛은, 상기 필름 라미네이트 유닛에 의해 상기 필름이 붙여진 상기 웨이퍼를 반전시키면서 상기 받아넘김 위치로 반송하도록 구성될 수 있다.
이 구성이면, 반전 유닛이, 웨이퍼의 반전과 함께, 받아넘김 위치로의 연직 방향의 반송을 행한다. 이 때문에, 짧은 반송 경로에서 효율 좋게, 웨이퍼를 받아넘김 위치로 반송할 수 있다.
이 경우, 상기 브레이크 유닛에 의해 분단된 상기 웨이퍼는, 상기 받아넘김 위치를 경유하여 상기 웨이퍼의 반송을 개시한 위치로 반송된다.
반송 경로를 복수로 한 경우, 각각의 경로에 대해서, 예를 들면 레일 등의 부재를 설치할 필요가 생기기 때문에, 장치 전체의 설치 면적이 커진다. 이 구성이면, 웨이퍼의 분단의 전후에서, 반송 경로를 공통화할 수 있다. 이것에 의해, 반송 경로의 설치에 필요한 면적을 억제할 수 있기 때문에, 장치의 설치 면적을 작게 할 수 있다.
본 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 반전 유닛은, 상기 받아넘김 위치의 상부에 배치되도록 구성될 수 있다.
이 구성이면, 필름이 붙여진 후의 웨이퍼를, 위로부터 아래로의 일방향의 반송 경로에서 반송할 수 있다. 또, 웨이퍼가 위로부터 아래로 반송될 때, 중력의 작용에 의해서도 받아넘김 위치에 위치할 수 있다. 따라서, 반전 유닛으로부터 받아넘김 위치로의 웨이퍼의 반송을 원활하게 또한 효율 좋게 행할 수 있다.
본 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 필름 라미네이트 유닛은, 상기 반전 유닛의 상부에 배치되도록 구성될 수 있다.
이 구성이면, 상부의 필름 라미네이트 유닛으로부터 하부의 반전 유닛으로 웨이퍼가 반송되고, 반전 유닛의 바로 아래에 위치하는 받아넘김 위치로 웨이퍼가 더 반송된다. 이와 같이, 필름 라미네이트 유닛으로부터 받아넘김 위치로의 반송 경로는, 위로부터 아래로의 일방향의 반송 경로로 가능하다. 따라서, 필름 라미네이트 유닛으로부터 반전 유닛, 반전 유닛으로부터 받아넘김 위치로의 웨이퍼의 반송을 원활하게 또한 효율 좋게 행할 수 있다.
본 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 반전 유닛은, 상기 웨이퍼를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 회전시키면서 직선 방향으로 이동시키는 회전 구동부를 구비하며, 상기 회전 구동부는, 상기 유지부가 상기 웨이퍼를 수취(受取)하는 수취 위치와, 상기 수취 위치에 대해서 상기 직선 방향으로 이간하고, 상기 웨이퍼의 반전이 완료하는 반전 완료 위치와의 사이에서, 상기 웨이퍼가 원호 모양의 궤적을 그리면서 표리 반대로 회전하도록 상기 유지부를 구동하도록 구성될 수 있다.
이 구성에 의하면, 유지부는, 수취 위치에서 웨이퍼를 수취하면, 회전 구동부에 의해 반전하면서 반전 완료 위치에 위치된다. 이것에 의해, 예를 들면, 유지부가 수취한 웨이퍼를 임시로 두는 공정이나, 웨이퍼를 회전시키는 공정, 또, 반전된 웨이퍼를 목적의 장소로 반송하기 위한 공정을 각각 행할 필요가 없다. 따라서, 웨이퍼의 반전을 효율적으로 행할 수 있다. 또, 이 구성이면, 웨이퍼를 반전시키면서 목적의 위치로 이송할 수 있다. 따라서, 보다 작은 스페이스에서 웨이퍼의 반전 동작을 행할 수 있기 때문에, 웨이퍼 분단 장치의 설치 면적을 축소화할 수 있다.
본 형태의 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 회전 구동부는, 상기 유지부를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재와, 상기 유지부의 회전축에 장착된 피니언 기어와, 상기 피니언 기어에 맞물리고 상기 직선 방향으로 신장되는 랙 기어와, 상기 지지 부재를 상기 직선 방향으로 이동시키는 구동 기구를 구비하도록 구성될 수 있다.
이 구성에 의하면, 구동 기구에 의해서 지지 부재가 직선 방향으로 이동하면, 피니언 기어와 랙 기어가 직선 방향으로 상대 이동한다. 이것에 의해, 피니언 기어가 랙 기어 상을 회전하고, 이것에 따라, 유지부가 회전한다. 따라서, 이 구성에 의하면, 랙 기어와 피니언 기어를 조합시킨 간소한 구성에 의해, 유지부를 회전시키면서 직선 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 형태의 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 수납부로부터 취출된 상기 웨이퍼는, 평면에서 볼 때 상기 스크라이브 유닛과 상기 브레이크 유닛과의 사이로서 상기 반전 유닛과 겹쳐지는 위치에 배치되는 받아넘김 위치로 보내어지고, 상기 구동 기구는, 상기 웨이퍼가 상기 수취 위치로부터 상기 반전 완료 위치로 이송된 후, 소정 스트로크만큼 상기 지지 부재를 이동시켜, 상기 반전 완료 위치로부터 상기 직선 방향으로 떨어진 상기 받아넘김 위치에 상기 웨이퍼를 더 이송하고, 상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동에 따라 상기 랙 기어를 상기 직선 방향으로 이동시키는 조정 기구를 더 구비하도록 구성될 수 있다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼는, 박막(薄膜)이며, 충격에 약하다. 그 때문에, 반전의 동작 중에, 받아넘김 위치의 부재와 기판이 접촉하면, 그 충격으로, 웨이퍼가 파손될 우려가 있다.
이 점, 본 구성이면, 제2 위치와 받아넘김 위치가 이간하기 때문에, 기판의 회전시에 받아넘김 위치의 부재에 웨이퍼가 접촉하여 웨이퍼가 파손되는 것을 확실히 막을 수 있다. 또, 반전 완료 위치로부터 받아넘김 위치로의 기판의 이송시에, 지지 부재의 이동에 따라 랙 기어가 이동하기 때문에, 랙 기어와 피니언 기어와의 사이에 상대적인 이동이 생기지 않는다. 이 때문에, 반전 완료 위치로부터 받아넘김 위치로의 이동에서, 기판이 더 회전하지 않는다. 따라서, 반전 완료 위치로부터 받아넘김 위치에 웨이퍼를 원활히 이동시킬 수 있다.
이 경우, 상기 조정 기구는, 상기 랙 기어에 연결된 이동 부재와, 상기 이동 부재를 상기 직선 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 지지하는 가이드와, 상기 이동 부재를 상기 반전 완료 위치로부터 상기 수취 위치를 향하는 방향으로 가압하는 가압 부재와, 상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동 동안에 상기 가압 부재의 가압에 저항하여 상기 이동 부재를 이동시키는 이송 기구를 구비하도록 구성될 수 있다.
이 구성에 의하면, 반전 완료 위치로부터 받아넘김 위치로의 웨이퍼의 이송 시에, 이송 기구에 의해서, 원활히, 이동 부재와 랙 기어를 일체적으로 이동시킬 수 있다.
또, 상기 이송 기구는, 상기 이동 부재에 마련된 피맞닿음부와, 상기 지지 부재에 마련되어 상기 직선 방향으로 상기 피맞닿음부에 대향하는 맞닿음부를 구비하며, 상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동 동안에 상기 맞닿음부가 상기 피맞닿음부에 맞닿아 상기 이동 부재가 상기 지지 부재로부터 압압력을 받고, 해당 압압력에 의해, 상기 지지 부재의 이동에 따라 상기 이동 부재가 상기 가압에 저항하여 이동하도록 구성될 수 있다.
이 구성에 의하면, 이송 기구가, 이동 부재에 마련된 피맞닿음부와 지지 부재에 마련된 맞닿음부에 의해 구성되기 때문에, 별도로, 복잡한 기구를 마련할 필요가 없다. 따라서, 매우 간소한 구성에 의해, 반전 완료 위치로부터 받아넘김 위치로의 지지 부재의 이동에 따라, 이동 부재 및 랙 기어를 이동시킬 수 있다.
이 구성에서, 상기 가압 부재는, 에어 실린더이도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 가압 부재로서 에어 실린더를 이용하는 것에 의해, 이동 부재에 대한 가압를 원활히 제어할 수 있다. 따라서, 반전 완료 위치로부터 받아넘김 위치로의 지지 부재의 이동에 따라, 원활하고 안정적으로, 이동 부재 및 랙 기어를 이동시킬 수 있다.
본 형태의 반전 장치에서, 상기 수취 위치는, 상기 반전 완료 위치보다도, 연직 방향에서 상부에 위치하도록 구성될 수 있다.
이 구성이면, 기판을 위로부터 아래로 이동시키면서 원활히 반전시킬 수 있다.
본 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 유지부는, 상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착부와, 상기 회전축에 장착된 레버와, 상기 레버에 연결되어 상기 흡착부를 유지하는 유지 부재를 구비하도록 구성될 수 있다.
이 구성에 의하면, 레버의 길이에 따른 지름의 원호를 그리면서, 웨이퍼는 회전하면서 이동한다. 이 때문에, 유지부가 수취 위치로부터 90°회전한 경우, 수취 위치와 반전 완료 위치와의 사이에서 공간이 생긴다. 따라서, 반출부 등의 장치에 이 공간을 통과시켜, 반전이 완료된 웨이퍼를 반송할 수 있다.
본 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 유지부는, 상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착부와, 상기 회전축에 장착되고, 상기 흡착부를 유지하는 유지 부재를 구비하도록 구성될 수 있다.
이 구성에 의하면, 유지 부재가 직접 회전축에 장착된다. 이 때문에, 기판은 작은 원호를 그리도록 회전하면서 이동한다. 따라서, 반전 유닛의 사이즈를 축소화 할 수 있어 웨이퍼 분단 장치의 사이즈를 축소화할 수 있다.
본 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치에서, 상기 반송부는, 상기 직선 방향으로 승강하는 반송 부재를 구비하고 있으며, 상기 유지부가 상기 수취 위치로부터 90°회전한 위치에 위치했을 때, 상기 반송 부재는 상기 수취 위치와 상기 반전 완료 위치와의 사이를 직선 방향으로 통과하도록 구성될 수 있다.
이 구성에 의하면, 레버의 길이에 따른 지름의 원호를 그리면서, 웨이퍼는 회전하면서 이동한다. 이 때문에, 유지부가 수취 위치로부터 90°회전한 경우, 수취 위치와 반전 완료 위치와의 사이에 공간이 생긴다. 따라서, 반송 부재에 이 공간을 통과시키고, 반전이 완료한 웨이퍼를 반송할 수 있다.
본 발명의 제2 형태는, 기판을 반전시키는 반전 장치에 관한 것이다. 본 형태에 관한 반전 장치는, 상기 웨이퍼를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 회전시키면서 직선 방향으로 이동시키는 회전 구동부를 구비하며, 상기 회전 구동부는, 상기 유지부가 상기 웨이퍼를 수취하는 수취 위치와, 상기 수취 위치에 대해서 상기 직선 방향으로 이간하고, 상기 웨이퍼의 반전이 완료하는 반전 완료 위치와의 사이에서, 상기 웨이퍼가 원호 모양의 궤적을 그리면서 표리 반대로 회전하도록 상기 유지부를 구동한다.
이 구성에 의하면, 제1 형태와 동일한 효과를 나타낸다.
본 발명의 제3 형태는, 웨이퍼를 반송하는 반송 시스템에 관한 것이다. 본 형태에 관한 반송 시스템은, 상기 웨이퍼를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 회전시키면서 직선 방향으로 이동시키는 회전 구동부를 구비하며, 상기 회전 구동부는, 상기 유지부가 상기 웨이퍼를 수취하는 수취 위치와, 상기 수취 위치에 대해서 상기 직선 방향으로 이간하고, 상기 웨이퍼의 반전이 완료하는 반전 완료 위치와의 사이에서, 상기 웨이퍼가 원호 모양의 궤적을 그리면서 표리 반대로 회전하도록 상기 유지부를 구동하는 반전 장치와, 상기 반전 장치에 상기 웨이퍼를 반송하는 반송부를 구비한다.
이 구성에 의하면, 제1 형태와 동일한 효과를 나타낸다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 장치의 설치 면적이 커지는 것을 억제하고, 또한, 장치의 설치 면적당 가동률을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 분단 장치, 이 웨이퍼 분단 장치에 적용되는 웨이퍼를 반전하는 반전 장치, 및 웨이퍼를 반송하는 반송 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과 내지 의의는, 이하에 나타내는 실시 형태의 설명에 의해 더욱 분명해진다. 다만, 이하에 나타내는 실시 형태는, 어디까지나, 본 발명을 실시화할 때의 하나의 예시로서, 본 발명은, 이하의 실시 형태에 기재된 것에 아무런 제한되는 것은 아니다.
도 1은, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 외관 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 외관 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3의 (a), (b)는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치에서, 웨이퍼의 반송을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 반전 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 반전 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6의 (a)~(c)는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 반전 유닛에 의한 웨이퍼의 반전 동작을 나타내는 모식도이다.
도 7은, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 반전 유닛에 의해 웨이퍼가 반전하여 가는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8의 (a), (b)는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 반전 유닛에 의한 웨이퍼의 재치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 9의 (a)는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 제1 반송부의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 9의 (b)는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 제2 반송부 및 제3 반송부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 10은, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 승강부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 11은, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 반전 유닛과 승강부와의 배치를 나타내는 모식도이다.
도 12는, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 13은, 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치의 동작의 플로우차트이다.
도 14는, 실시 형태에 반전 유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15는, 실시 형태에 관한 반전 유닛의 동작의 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또, 각 도면에는, 편의상, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축이 부기되어 있다. X－Y평면은 수평면에 평행이고, Z축 방향은 연직 방향이다. Z축 정(正)측이 상부이며, Z축 부(負)측이 하부이다.
＜실시 형태＞
전자기기 등에 널리 이용되는 반도체 디바이스는, 복수의 영역으로 구분되어 있고, 각각의 영역에 광 디바이스 등이 조립되어 있는 반도체 웨이퍼로부터 제조된다. 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치는, 영역을 구분하는 소정의 라인을 따라서, 반도체 웨이퍼를 분단하는 장치이다.
반도체 웨이퍼의 재질로서, 예를 들면, 단결정 실리콘(Si), 탄화 규소(SiC), 질화 갈륨(GaN), 및 히화 갈륨(GaSa) 등을 들 수 있다. 반도체 웨이퍼의 상기와 같은 재질, 두께, 및 사이즈는, 제조 목적의 반도체 디바이스의 종류, 기능 등에 의해서 적절히 선택되고, 설계된다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치를 구성하는 각 유닛, 및 각 유닛을 최적으로 배치한 레이아웃에 관해서 설명한다. 또, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치는, 고리 모양의 프레임에 다이싱 테이프가 붙여진 반도체 웨이퍼를 분단한다. 이후, 「고리 모양의 프레임에 다이싱 테이프가 붙여진 반도체 웨이퍼」는, 간단히, 「웨이퍼(W)」라고 표기된다. 또, 웨이퍼(W)의 표면에는 미리, 소정의 격자 모양의 라인이 마련되어 있고, 웨이퍼 분단 장치는, 이 소정의 라인을 따라서 웨이퍼의 표면에 스크라이브 라인을 형성한 후, 스크라이브 라인을 따라서 반도체 웨이퍼를 분단한다.
[웨이퍼 분단 장치의 구성］
도 1 및 도 2는, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치(1)의 외관 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 분단 장치(1)는, 가대(架台)(2)와, 제1 반송 레일(3)과, 제2 반송 레일(4)과, 수납부(10)와, 스크라이브 유닛(20)과, 필름 라미네이트 유닛(30)과, 브레이크 유닛(40)과, 반전 유닛(100)과, 반송부(200)를 구비한다.
가대(2)는, 웨이퍼 분단 장치(1)를 지지하는 받침대이다. 제1 반송 레일(3) 및 제2 반송 레일(4)은, Y축 정측 및 부측에 각각 마련되어 있고, 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 레일이다.
수납부(10)는, 복수의 반도체 웨이퍼(W)를 수납한다. 수납부(10)의 상세한 구성은 생략하지만, 예를 들면, 수납부(10)의 내벽에 등간격으로 복수의 홈을 마련하고, 이 홈을 따라서 웨이퍼(W)를 적층하여 수납하도록 구성할 수 있다. 수납부(10)는, 도 1에서, Y축 정측에 도시하지 않는 도어가 마련되어 있고, 이 도어가 개방되면, 웨이퍼(W)는 도시하지 않는 반입부에 의해 취출되고, 제1 반송 레일(3)을 따라서, 소정의 위치로 반송된다.
또, 본 실시 형태에서는, 수납부(10)를 웨이퍼 분단 장치(1)에 마련했지만, 수납부(10)를 마련하지 않고, 예를 들면, 조작자나 로봇에 의해서, 웨이퍼(W)가 1매씩 장치로 보내어지는 것으로 해도 좋다.
스크라이브 유닛(20)은, 반도체 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 미리 마련되어 있는 소정의 라인을 따라서 스크라이브 라인을 형성한다. 스크라이브 유닛(20)은, 글라스 기판 등의 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성할 때에 통상 사용되는 스크라이브 유닛을 이용할 수 있다.
스크라이브 유닛(20)의 구성으로서, 예를 들면, 이하와 같이 구성할 수 있다. 웨이퍼(W)의 표면(WA)이 상측에 위치하도록, 스크라이브 테이블(21)에 웨이퍼(W)를 재치한다. 또, 스크라이브 유닛(20)은, 스크라이빙 휠을 유지하는 스크라이브 헤드가 마련되어 있고, 이 스크라이브 헤드는, X축 방향으로 이동하고, 자유롭게 위치 결정할 수 있다. 표면(WA)에 마련되어 있는 소정의 라인의 일단에, 도시하지 않은 스크라이빙 휠을 위치시켜 소정의 압력을 부여하면, 스크라이빙 휠의 칼끝이 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 접촉하여, 웨이퍼(W)에 소정의 하중이 부여된다. 이 상태에서, 스크라이브 헤드를 구동시키면, 스크라이빙 휠이 X축을 따라 일방향으로스크라이브 라인을 형성하고, 원래의 위치로 되돌아온다. 이것을, Y축 방향에 대해서 소정의 간격 행함으로써, 스크라이빙 휠에 의해 소정의 라인을 따라서 스크라이브 라인이 형성된다.
웨이퍼(W)에 마련되어 있는 소정의 라인은, 통상, 격자 모양이다. 상기의 순서로 복수개의 스크라이브 라인을 형성한 후, 스크라이브 테이블(21)을 90°회전시키고, 상기의 절차와 마찬가지로 하여 스크라이브 라인을 형성하면, 격자 모양의 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치(1)에서, 스크라이브 유닛(20)은, 웨이퍼 분단 장치(1)의 X축 정측이며, 제2 반송 레일(4)의 Y축 정측의 단부에 배치된다.
필름 라미네이트 유닛(30)은, 스크라이브 라인이 형성된 후, 웨이퍼(W)의 표면(WA), 즉, 스크라이브 라인이 형성된 면에, 보호용의 필름(31)을 붙인다. 여기에서는, 필름 라미네이트 유닛(30)의 상세한 구성은 생략하지만, 필름 라미네이트 유닛(30)은, 예를 들면, 권회(卷回)된 필름(31)이나, 필름(31)을 조출(繰出)하기 위한 장치, 또, 필름(31)을 재단하기 위한 커터 등을 구비한다.
또, 필름(31)은, 웨이퍼(W)가 스크라이브 라인을 따라서 분단된 후, 반송중에 박리되도록 구성할 수 있다. 또, 필름(31)은, 도 1, 2에서는 도시되지 않고, 도 6의 (a)~(c)에서 도시된다.
브레이크 유닛(40)은, 스크라이브 유닛(20)에 의해 형성된 스크라이브 라인을 따라서 웨이퍼(W)를 분단한다. 브레이크 유닛(40)도, 스크라이브 유닛(20)과 마찬가지로, 글라스 기판 등의 취성 재료 기판에 형성된 스크라이브 라인을 따라서 기판을 분단할 때에 통상 사용되는 브레이크 유닛을 이용할 수 있다.
그러한 브레이크 유닛(40)으로서, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 표면(WA)이 하측에 위치하도록, 브레이크 테이블(41)에 웨이퍼(W)를 재치한다. 즉, 브레이크 유닛(40)에서는, 웨이퍼(W)의 이면(WB)이 상측에 위치한다. 스크라이브 라인의 일단에 도시하지 않은 브레이크 바의 칼끝을 위치시키고, 소정의 압력을 웨이퍼(W)에 부여한 상태에서, 브레이크 테이블(41)을 소정의 간격으로 Y축 상을 이동시킨다. 이것에 의해, 스크라이브 라인을 따라서 웨이퍼(W)에 크랙이 형성된다. 이 크랙이 신장되는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 분단할 수 있다.
스크라이브 라인의 형성과 마찬가지로, 복수개의 스크라이브 라인을 따라서 크랙을 형성한 후, 브레이크 테이블(41)을 90°회전시키고, 크랙을 웨이퍼(W)에 형성시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는, 격자 모양으로 분단된다.
또, 브레이크 유닛(40)은, 웨이퍼 분단 장치(1)의 X축 정측이며, 제2 반송 레일(4)의 Y축 부측의 단부에 배치된다.
반전 유닛(100)은, 웨이퍼(W)의 표리를 반대로 반전하기 위한 유닛이다. 반전 유닛(100)은, 필름 라미네이트 유닛(30)에 의해서 필름(31)이 붙여진 후의 웨이퍼(W), 및 브레이크 유닛(40)에 의해서 분단된 후의 웨이퍼(W)의 표리를 반전한다.
또, 반전 유닛(100)의 구성에 관해서는, 다음으로 도 4~도 8의 (b)를 참조하여 설명한다.
반송부(200)는, 웨이퍼 분단 장치(1) 내에서의 웨이퍼(W)의 반송을 행한다. 반송부(200)는, 제1 반송부(210), 제2 반송부(220), 제3 반송부(230), 및 승강부(240)를 구비한다.
제1 반송부(210)는, 수납부(10)로부터 취출된 웨이퍼(W)를 제1 반송 레일(3)을 따라서 제1 위치(401)까지 반송한다. 제1 반송부(210)는, 브레이크 유닛(40)에 의해 분단된 후의 웨이퍼(W)가 수납부(10)로 되돌아올 때에도 사용된다. 제1 위치(401)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 파선으로 둘러싼 영역이며, 제1 반송 레일(3) 상으로서, Y축 정측의 위치에 배치되어 있다.
제2 반송부(220)는, 웨이퍼(W)를 제1 위치(401)로부터, 스크라이브 유닛(20)과 브레이크 유닛(40)과의 사이에 배치되어 있는 제2 위치(402)로 반송한다. 이 「제2 위치(402)」는, 특허 청구 범위에 기재된 「받아넘김 위치」에 상당한다. 또, 제2 위치(402)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 파선으로 둘러싼 영역이며, 제2 반송 레일(4) 상으로서, 제1 위치(401)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.
제3 반송부(230)는, 브레이크 유닛(40)에 의해 분단된 후의 웨이퍼(W)가 수납부(10)로 되돌아오는 경우, 웨이퍼(W)를 제2 위치(402)로부터 제1 위치(401)까지 반송한다.
승강부(240)는, 스크라이브 유닛(20)에 의해 스크라이브 라인이 형성된 웨이퍼(W)에 필름(31)을 붙이기 위해, 필름 라미네이트 유닛(30)의 소정의 위치에 웨이퍼(W)를 반송한다. 또, 필름(31)이 붙여진 후의 웨이퍼(W)를 반전 유닛(100)의 소정의 위치로 반송한다. 본 실시 형태에서는, 「필름 라미네이트 유닛(30)의 소정의 위치」는, 「제3 위치(403)」이며, 「반전 유닛(100)의 소정의 위치」는, 「제4 위치(404)」이다.
또, 웨이퍼 분단 장치(1)는, 이들 각 반송부 및 승강부를 구동하기 위한 구동부와, 스크라이브 테이블(21) 및 브레이크 테이블(41)을 제2 반송 레일(4)을 따라서 이동시키기 위한 구동부를 각각 구비하고 있다. 반송부(200) 및 각 구동부에 대해서는, 도 9의 (a)~도 11을 참조하면서 추후 설명한다.
[장치의 레이아웃］
본 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치(1)는, 상기의 각 유닛의 배치를 고안 하는 것에 의해, 장치의 설치 면적을 억제하고, 설치 면적당 가동률을 향상시킨다. 그러한 장치의 레이아웃에 대해서, 이하 설명한다.
도 3의 (a), (b)는, 각각, 웨이퍼 분단 장치(1)에 구비되는 상기의 각 유닛의 배치 및 웨이퍼(W)의 반송을 설명하기 위한 모식도이다. 도 3의 (a)는, Z축 정측으로부터 본 경우, 즉, 도 1 및 도 2에 나타내는 가대(2)의 상면(2a)에서의 유닛, 제1 위치(401), 및 제2 위치(402)의 배치를 모식적으로 나타내고 있다. 도 3의 (b)는, X축 정측으로부터 본 경우, 즉, 제2 위치(402)를 기점으로 하여 Z축 방향에서의 유닛, 제3 위치(403), 제4 위치(404)의 배치를 모식적으로 나타내고 있다. 또, 도 3의 (a), (b)에서, 화살표(411~422)는, 웨이퍼(W)의 반송 방향을 나타내고 있다.
먼저, 웨이퍼 분단 장치(1)에서의 각 유닛 및 제1 위치(401)~ 제4 위치(404)의 배치에 관해서 설명한다.
도 3의 (a), 또, 상기와 같이, 웨이퍼 분단 장치(1)는, X축 부측에 수납부(10)가 배치되고, X축 정측에 스크라이브 유닛(20) 및 브레이크 유닛(40)이 배치되어 있다. 스크라이브 유닛(20)과 브레이크 유닛(40)과의 사이에는, 제2 위치(402) 즉 받아넘김 위치가 배치되어 있다.
또, 제2 위치(402)와 스크라이브 유닛(20)과의 사이, 그리고 제2 위치(402)와 브레이크 유닛(40)과의 사이에는, 각각 대기 위치(405 및 406)가 마련된다. 상기와 같이, 스크라이브 유닛(20)이 스크라이브 라인을 형성할 때, 스크라이브 테이블(21)은 Y축 방향을 따라서 소정의 간격으로 왕복 이동한다. 대기 위치(405, 406)는, 반송 중의 웨이퍼(W)의 대기 장소로서 이용된다. 또, 대기 위치(405 및 406) 각각은, 스크라이브 테이블(21) 및 브레이크 테이블(41)의 이동 범위를 확보하기 위해서 마련된다.
제1 위치(401) 및 제2 위치(402)는, 상기와 같이, 각각, X축 부측 및 정측에 대칭인 위치에 배치되어 있다.
또, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 위치(402)는, 반전 유닛(100)의 바로 아래에 배치되어 있다. 반전 유닛(100)의 상부에는, 필름 라미네이트 유닛(30)이 배치되어 있다. 제3 위치(403)는, 필름 라미네이트 유닛(30)에서, 웨이퍼(W)가 위치되는 위치이다. 그 때문에, 도 3의 (b)에서는, 제3 위치(403)는, 필름 라미네이트 유닛(30)의 상측에 도시되어 있다. 이것과 마찬가지로, 제4 위치(404)는, 필름 라미네이트 유닛(30)으로부터 반송된 웨이퍼(W)가 반전 유닛(100)에서 위치되는 위치이다. 즉, 이 제4 위치(404)는, 청구 범위에 기재된 수취 위치이다. 그 때문에, 도 3의 (b)에서는, 제4 위치(404)는, 반전 유닛(100)의 상측에 도시되어 있다.
이어서, 웨이퍼(W)의 반송 경로에 관해서 설명한다.
도 3의 (a)의 화살표(411)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는 수납부(10)로부터 제1 위치(401)로 반송된다. 이 때, 웨이퍼(W)는, 제1 반송 레일(3)을 따라서 제1 반송부(210)에 의해 반송된다.
웨이퍼(W)가 제1 위치(401)에 도착하면, 화살표(412)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 제1 위치(401)로부터 제2 위치(402)로 반송된다. 이 때, 웨이퍼(W)는, 제2 반송부(220)에 의해 반송된다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 화살표(413)에 나타내는 바와 같이, 제2 위치(402)로부터 스크라이브 유닛(20)으로 반송된다. 그리고, 웨이퍼(W)는, 스크라이브 유닛(20)에 의해 스크라이브 라인이 형성되면, 화살표(414)에 나타내는 바와 같이, 제2 위치(402)로 반송된다. 웨이퍼(W)를 얹은 스크라이브 테이블(21)이 제2 반송 레일(4)을 따라서 이동하는 것에 의해, 웨이퍼(W)는 제2 위치(402)와 스크라이브 유닛(20)과의 사이에서 반송된다.
또, 스크라이브 유닛(20)에 의해, 웨이퍼(W)에 대해서 스크라이브 라인이 형성되어 있는 동안, 웨이퍼(W)는, 스크라이브 유닛(20)과 대기 위치(405)와의 사이를 왕복 이동한다. 또, 예를 들면, 웨이퍼(W)에 스크라이브 라인이 형성되어 있는 동안, 다른 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 위치하고 있는 경우가 있다. 그 때문에, 웨이퍼(W)에 스크라이브 라인이 형성된 후, 제2 위치(402)가 빌 때까지, 웨이퍼(W)는 대기 위치(405)에서 대기한다.
다음으로, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 필름(31)을 붙이기 위해, 웨이퍼(W)는 필름 라미네이트 유닛(30)으로 반송된다. 도 3의 (b)의 화살표(415)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 제2 위치(402)로부터 제3 위치(403)로 반송된다. 이 때, 웨이퍼(W)는, 승강부(240)에 의해 반송된다.
필름 라미네이트 유닛(30)에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 필름(31)이 붙여지면, 화살표(416)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 필름 라미네이트 유닛(30)으로부터 제4 위치(404)로 반송된다. 이 때, 웨이퍼(W)는, 승강부(240)에 의해 반송된다. 제4 위치(404)로 반송된 웨이퍼(W)는, 반전 유닛(100)에 의해 표리 반대로 반전되면서, 제2 위치(402)에 위치된다. 즉, 반전 유닛(100)은, 화살표(417)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 제2 위치(402)로 반송한다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(WA) 즉 필름(31)이 붙여져 있는 면이, 하측에 위치한다. 이러한 반전 유닛(100)의 구성에 관해서는, 나중에 상세하게 설명한다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 도 3의 (a)의 화살표(418)에 나타내는 바와 같이, 제2 위치(402)로부터 브레이크 유닛(40)으로 반송된다. 그리고, 웨이퍼(W)는, 브레이크 유닛(40)에 의해 스크라이브 라인을 따라서 분단되면, 화살표(419)에 나타내는 바와 같이, 제2 위치(402)로 반송된다. 웨이퍼(W)를 얹은 브레이크 테이블(41)이 제2 반송 레일(4)을 따라서 이동하는 것에 의해, 웨이퍼(W)는 제2 위치(402)와 브레이크 유닛(40)과의 사이에서 반송된다.
또, 브레이크 유닛(40)에 의해, 웨이퍼(W)가 분단되어 있는 동안, 웨이퍼(W)는, 브레이크 유닛(40)과 대기 위치(406)와의 사이를 왕복 이동한다. 또, 예를 들면, 웨이퍼(W)가 분단되어 있는 동안, 다른 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 위치하고 있는 경우가 있다. 그 때문에, 웨이퍼(W)가 분단된 후, 제2 위치(402)가 빌 때까지, 웨이퍼(W)는 대기 위치(406)에서 대기한다.
도 3의 (b)의 화살표(420)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 제2 위치(402)로부터 제4 위치(404)로 반송된다. 이 때, 웨이퍼(W)는, 승강부(240)에 의해 반송된다. 제4 위치(404)로 반송된 웨이퍼(W)는, 반전 유닛(100)에 의해 표리 반대로 반전되면서, 제2 위치(402)에 위치된다. 즉, 반전 유닛(100)은, 화살표(417)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 제2 위치(402)로 반송한다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(WA) 즉 필름(31)이 붙여져 있는 면이, 상측에 위치한다.
도 3의 (a)의 화살표(421)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 제2 위치(402)로부터 제1 위치(401)로 반송된다. 이 때, 웨이퍼(W)는, 제3 반송부(230)에 의해 반송된다. 그리고, 화살표(422)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 제1 위치(401)로부터 수납부(10)로 반송되어, 수납부(10)에 수납된다. 이 때, 웨이퍼(W)는, 제1 반송 레일(3)을 따라서 제1 반송부(210)에 의해 반송된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 분단 장치(1) 내로 반송된다.
상기와 같은 웨이퍼(W)의 반송에서, 반전 유닛(100)은, 상부(제4 위치(404))에서 받아넘겨진 웨이퍼(W)를 반전시키면서 하부(제2 위치(402))에 재치한다. 즉, 반전 유닛(100)은, 반전과 반송을 동시에 행한다. 이러한 반전 유닛(100)의 구성에 관해서, 도 4~도 8의 (b)를 이용하여 설명한다. 또, 도 6의 (c), 도 7 중에는, 웨이퍼(W)의 반전이 완료하는 위치인 반전 완료 위치(407)가 나타내어져 있다.
도 4 및 도 5는, 반전 유닛(100)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 4 및 도 5는, 반전 유닛(100)에 웨이퍼(W)가 유지되기 직전의 상태, 예를 들면, 필름 라미네이트 유닛(30)으로부터 반송되어 온 웨이퍼(W)를 수취하는 경우나, 브레이크 유닛(40)을 거쳐 반송되어 온 웨이퍼(W)를 수취하는 경우를 나타내고 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 반전 유닛(100)은, 유지부(110)와, 회전 구동부(120)와, 조정 기구(130)를 구비하고 있다.
유지부(110)는, 웨이퍼(W)를 흡착에 의해 유지한다. 유지부(110)는, 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 4개의 흡착부(111)와, 판(112a, 112b)과, 유지 부재(113)와, 레버(114)를 구비한다. 4개의 흡착부(111)는, 판(112a, 112b)에 각각 2개씩 마련된다. 유지 부재(113)의 양단부에는, 판(112a, 112b)이 연결된다. 레버(114)의 일단부에 이 유지 부재(113)가 접속되고, 또한 일방의 단부는 회전축(123a)에 장착된다.
4개의 흡착부(111)는, 흡착 패드이다. 도 4의 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 4개의 흡착부(111)의 흡착면(111a)에 웨이퍼(W)가 재치된다. 웨이퍼(W)가 흡착부(111)의 흡착면(111a)에 재치되면, 흡착부(111)에 부압이 부여된다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는 흡착부(111)에 흡착되어, 유지된다.
회전 구동부(120)는, 유지부(110)를 회전시키면서 직선 방향(Z축 방향)으로 이동시킨다. 회전 구동부(120)는, 구동 기구(121)와, 지지 부재(122)와, 피니언 기어(123)와, 랙 기어(124)를 구비하고 있다.
구동 기구(121)는, 유지부(110)가 웨이퍼(W)를 수취하는 수취 위치인 제4 위치(404)(도 6의 (a)~(c) 참조)와, 웨이퍼(W)의 반전이 완료되는, 즉, 유지부(110)가 제4 위치(404)로부터 180°회전했을 때에 위치하는 반전 완료 위치(407)(도 6의 (a)~(c) 참조)와의 사이에서, 지지 부재(122)를 승강 이동시킨다. 구동 기구(121)는, 지지 부재(122)를 Z축 방향으로 안내하는 가이드와, 구동원으로 이루어지는 모터와, 모터의 구동력을 지지 부재(122)에 전달하는 도시하지 않은 전달 기구로 구성되어 있다.
지지 부재(122)는, 직사각형 모양의 판 부재이며, X축 정측에 구멍이 마련되어 있고, 이 구멍에 피니언 기어(123)가 끼워진다. 피니언 기어(123)는, 회전 가능하게 지지 부재(122)에 장착된다. 피니언 기어(123)의 회전축(123a)에, 레버(114)가 장착된다. 랙 기어(124)는, 피니언 기어(123)에 맞물리고, 직선 방향으로 신장되는 부재이다.
조정 기구(130)는, 이동 부재(131)와, 가이드(132)와, 2개의 슬라이더(133)와, 가압 부재(134)와, 맞닿음부(135)와, 피맞닿음부(136)를 구비하고 있다. 조정 기구(130)는, 랙 기어(124)의 이동을 조정한다.
이동 부재(131)는, X축 부측의 면에 랙 기어(124)가 연결되어 있다. 또, 이동 부재(131)는, X축 정측의 면에 장착되어 있는 2개의 슬라이더(133)를 통해서 가이드(132)에 슬라이드 이동 가능하게 연결된다. 가이드(132)는, 도시하지 않은 샤시에 고정되어 있다.
가압 부재(134)는, 이동 부재(131)를 Z축 정방향으로 가압하는 부재이다. 가압 부재(134)는, 예를 들면, 에어 실린더나 에어 스프링이다. 본 실시 형태에서는, 가압 부재(134)는, 에어 실린더이다. 이후, 본 실시 형태에서는, 「가압 부재(134)」는, 「에어 실린더(134)」로 표기된다.
피맞닿음부(136)는, 이동 부재(131)에 마련되는 차양부이다. 피맞닿음부(136)에는, 에어 실린더(134)의 하단부(134a)를 장착하기 위한 구멍(136a)이 마련되어 있다. 또, 지지 부재(122)에는, X축 부측의 상단부에 돌기부(125)가 마련되어 있다. 이 돌기부(125)에는, Z축 방향으로 구멍이 마련되어 있고, 이 구멍에 맞닿음부(135)가 장착되어 있다. 맞닿음부(135)는, 피맞닿음부(136)에 맞닿을 수 있는 부재이면 특별히 한정되지 않는다. 본 실시 형태에서는, 맞닿음부(135)는, 볼트이다. 이후, 본 실시 형태에서는, 「맞닿음부(135)」는, 「볼트(135)」로 표기되고, 「피맞닿음부(136)」는, 「차양부(136)」로 표기된다.
에어 실린더(134)는, 유지부(110)가 반전 완료 위치(407)에 위치할 때까지의 동안, 소정의 압력으로 유지되고, 가장 수축된 상태로 유지된다. 이것에 의해, 에어 실린더(134)는, 이동 부재(131)를, 상부(Z축 정방향로 들어 올린 위치에 고정한다. 따라서, 이전에, 이동 부재(131)가 가이드(132)를 따라서 직선 이동하지 않는다. 또, 이 때의 에어 실린더(134)의 압력은, 0.5MPa 정도이다.
이것에 대해, 유지부(110)가 반전 완료 위치(407)로 이동하면, 볼트(135)가 차양부(136)에 맞닿는다. 그 후, 지지 부재(122)가 아래 방향(Z축 부방향)으로 더 이동하면, 차양부(136)가 볼트(135)에 의해 밀리고, 이동 부재(131)가 지지 부재(122)로부터 압압력을 받는다. 이 때, 에어 실린더(134)에 부여되어 있는 압력이 낮아진다. 예를 들면, 에어 실린더(134)의 압력은, 0.1MPa 정도로까지 낮아진다. 유지부(110)가 반전 완료 위치(407)에 도달한 것은, 예를 들면, 도시하지 않은 센서에 의해서 검출된다. 이렇게 하여, 이동 부재(131)에 대해서, 에어 실린더(134)에 의한 가압력보다도, 지지 부재(122)에 의한 압압력이 크게 작용하게 된다. 이것에 의해, 지지 부재(122)의 이동에 따라 이동 부재(131)가 에어 실린더(134)의 가압에 저항하여, 반전 완료 위치(407)로부터 소정 스트로크만큼 더 이동한다.
또, 지지 부재(122)가 반전 완료 위치(407)로부터 소정 스트로크만큼 이동할 때, 이동 부재(131)와 함께 랙 기어(124)가 이동한다. 이 때문에, 랙 기어(124)와 피니언 기어(123)와의 사이에 상대적인 이동이 생기지 않는다. 따라서, 지지 부재(122)의 이동 중에, 유지부(110)가 더 회전하지 않는다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는, 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)로 원활히 받아넘겨진다.
도 6의 (a)~(c)는, 반전 유닛(100)에 의한 웨이퍼(W)의 반전 동작을 나타내는 모식도이다. 도 6의 (a)~(c)에서는, 웨이퍼(W), 흡착부(111), 레버(114), 피니언 기어(123), 및 랙 기어(124)만 도시하고 있다.
도 6의 (a)는, 반전 유닛(100)이 제4 위치(404)에서 웨이퍼(W)를 수취하는 경우를 나타내고 있다. 도 6의 (a)에서는, 승강부(240)에 의해, 반전 유닛(100)이 웨이퍼(W)를 수취한다. 이 경우, 반전 유닛(100)은, 랙 기어(124)의 상부에 피니언 기어(123)가 위치하고 있고, 레버(114)가 Z축 방향으로 신장되며, 흡착부(111)의 흡착면(111a)이 상측을 향하고 있는 상태로 대기하고 있다. 웨이퍼(W)는, 웨이퍼(W)의 표면(WA)을 상측, 이면(WB)을 하측에 위치한 상태에서, 흡착부(111)의 흡착면(111a)에 재치되고, 흡착에 의해 유지된다. 즉, 웨이퍼(W)의 면 중, 흡착면(111a)과 접촉하는 면은, 이면(WB)이다. 또, 승강부(240)는, 도 10에서 나타내어진다.
상기에서 설명한 지지 부재(122)가 구동 기구(121)에 의해, Z축 부방향으로 직선 이동하면, 피니언 기어(123)가 랙 기어(124)를 회전한다. 이것에 의해, 회전축(123a)이 회전하고, 레버(114)가 회전한다. 도 6의 (b)는, 도 6의 (a)의 상태로부터 회전축(123a)이 Y축 부측으로 90°회전한 경우를 나타내고 있다. 도 6의 (b)의 상태로부터, 지지 부재(122)가 구동 기구(121)을 Z축 부방향으로 더 직선 이동하면, 피니언 기어(123)가 랙 기어(124)를 회전시킨다. 피니언 기어(123)의 회전에 의해 회전축(123a)이 회전하여, 레버(114)가 회전한다. 도 6의 (b)의 상태로부터, Y축 부측으로 90°더 회전한다. 즉, 제4 위치(404)로부터 유지부(110)가 180°회전하면, 유지부(110)는, 반전 완료 위치(407)에 위치하고, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 표리 반대로 반전되어, 이면(WB)이 상측에 위치된다.
도 7은, 웨이퍼(W)가 도 6의 (b)의 상태로부터 도 6의 (c)의 상태로 천이하는 모습을 나타낸 이미지도이다. 도 7에서, X－Y평면에 평행한 상태의 웨이퍼(W)가 2개 도시되어 있다. 이들 중, Z축 정측의 웨이퍼(W)는, 반전 완료 위치(407)에 위치한 경우의 웨이퍼(W)이며, 설명의 편의상, 웨이퍼(W1)로 표기된다. Z축 부측의 웨이퍼(W)는, 제2 위치(402)에 위치한 경우의 웨이퍼(W)이며, 설명의 편의상, 웨이퍼(W2)로 표기된다. 웨이퍼(W1)(반전 완료 위치(407))와, 웨이퍼(W2)(제2 위치(402))는, 이간하고 있다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼나 글라스 재료 등의 취성 기판은, 박막이며, 충격에 약하다. 그 때문에, 웨이퍼(W)가 반전 동작 중에 제2 위치(402)의 부재와 접촉하면, 그 충격으로, 웨이퍼(W)가 파손될 우려가 있다.
그래서, 반전 유닛(100)은, 상기와 같은 웨이퍼(W)의 파손을 확실히 막기 위해, 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)와의 사이를 이간시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)의 반전 동작 중에, 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)의 부재와 접촉하는 것을 막는다.
다음으로, 반전 완료 위치(407)에 위치된 웨이퍼(W)가, 제2 위치(402)로 이동하기 위한 반전 유닛(100)의 구성에 대해 설명한다.
도 8의 (a), (b)는, 반전 유닛(100)의 구성을 설명하기 위한 사시도이다. 도 8의 (a), (b)에서는, 설명의 편의상, 구동 기구(121), 유지 부재(113), 레버(114), 웨이퍼(W)를 생략한다. 또, 도 8의 (b)에서는, 지지 부재(122)도 생략한다.
도 8의 (a)의 파선은, 웨이퍼(W)가 제4 위치(404)에 위치하는 경우의 피니언 기어(123) 및 지지 부재(122)의 상태를 나타내고 있다. 이 상태는, 도 4, 5 및 도 6의 (a)의 상태에 상당한다. 도 8의 (a)의 파선의 상태로부터, 지지 부재(122)가 구동 기구(121)에 의해 Z축 부측으로 직선 이동한다. 즉, 유지부(110)는, 제4 위치(404)로부터 반전 완료 위치(407)를 향해 이동하면서 회전한다. 이 때, 에어 실린더(134)에는 소정의 압력이 부여되어 있고, 에어 실린더(134)는, 이동 부재(131)를 반전 완료 위치(407)로부터 제4 위치(404)를 향하는 방향으로 가압하고 있다.
도 8의 (a)의 실선으로 나타내는 바와 같이, 지지 부재(122)가 직선 이동하여, 지지 부재(122)에 마련되어 있는 볼트(135)가 차양부(136)에 맞닿는다. 이 때, 유지부(110)는, 반전 완료 위치(407)에 위치되어 있고, 도 6의 (c)의 상태에 상당한다. 또, 이 때의 웨이퍼(W)는, 도 7에 나타내어져 있는 웨이퍼(W1)이다. 볼트(135)가 차양부(136)에 맞닿아, 지지 부재(122)가 이동 부재(131)를 압압하면, 에어 실린더(134)에 부여되어 있던 소정의 압력이 내려진다. 이것에 의해, 이동 부재(131)에 대한 지지 부재(122)에 의한 압압력이, 에어 실린더(134)에 의해 가압력을 상회한다. 따라서, 이동 부재(131)는, 에어 실린더(134)의 가압력에 저항하여, 가이드(132)를 슬라이드 이동한다.
이동 부재(131)는, 랙 기어(124)가 연결되어 있기 때문에, 지지 부재(122), 피니언 기어(123), 및 랙 기어(124)와 이동 부재(131)는, 일체적으로 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)로 이동한다. 이것에 의해, 피니언 기어(123)와 랙 기어(124)와의 사이에 상대적인 이동이 생기지 않기 때문에, 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)로의 이동에서, 웨이퍼(W)가 더 회전하지 않는다. 따라서, 원활히 웨이퍼(W)를 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)로 이동시킬 수 있다. 또, 이 때의 웨이퍼(W)는, 도 7에 나타내어져 있는 웨이퍼(W2)에 상당한다.
상기와 같이, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이, 유지부(110)가 제4 위치(404)로부터 180°회전하고, 유지부(110)가 반전 완료 위치(407)에 위치하면, 볼트(135)가 차양부(136)에 맞닿아, 지지 부재(122)가 이동 부재(131)를 압압한다. 이 경우, 이동 부재(131)와 함께 지지 부재(122)가 반전 완료 위치(407)로부터 이동하도록, 볼트(135)의 길이, 즉, 지지 부재(122)의 돌기부(125)로부터 하부로 돌출되는 길이가 적절히 조정된다.
또, 추후 도 11을 참조하면서, 반전 유닛(100)에 웨이퍼(W)를 받아 넘길 때의 반전 유닛(100)과 승강부(240)와의 배치에 대해 설명한다.
다음으로, 반송부(200)에 대해 설명한다. 도 9의 (a)는, 제1 반송부(210)의 구성을 나타내는 사시도이며, 도 9의 (b)는, 제2 반송부(220) 및 제3 반송부(230)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 반송부(210)는, 웨이퍼(W)를 파지하는 파지부(211)에 의해 웨이퍼(W)를 파지하는 것에 의해 유지한다. 제1 반송부(210)는, 파지부(211)에 의해 웨이퍼(W)를 파지하고, 제1 반송 레일(3)을 따라서 웨이퍼(W)를 반송한다.
도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 반송부(220)와 제3 반송부(230)는, 공통의 베이스(250)에 마련된다.
제3 반송부(230)의 4개의 흡착부(231)는, 2개의 판(232a, 232b)에 각각 2씩 마련된다. 2개의 판(232a, 232b)은, 암(233)의 X축 방향의 축(233a)의 양단부에 각각 장착된다. 암(233)의 Y축 방향의 축(233b)은, 승강 레일(237)에 접속되는 제3 반송부(230)의 반송 레일(234)은, 웨이퍼(W)를 X축 방향으로 반송하기 위한 레일이다. 반송 레일(234)에, 슬라이드 이동 가능한 슬라이더(235)가 장착되어 있고, 슬라이더(235)에 이동체(236)가 마련된다. 이동체(236)에는, 승강 레일(237)에 장착되고, 슬라이더(238)가 승강 이동 가능하도록 장착된다.
상기와 같은 구성의 제3 반송부(230)는, 흡착부(231)의 흡착면(231a)에 웨이퍼(W)가 맞닿으면, 그리고 웨이퍼(W)를 흡착하여 웨이퍼(W)를 유지한다. 제3 반송부(230)에서는, 웨이퍼(W)를 X축 방향으로 이동시킬 때, 제3 반송 구동부(510)에 의해, 슬라이더(235)를 반송 레일(234)을 따라서 이동시킨다. 웨이퍼(W)를 Z축 방향으로 이동시키는 경우, 제3 반송 구동부(510)에 의해, 슬라이더(238)를 승강 레일(237)을 따라서 승강시킨다. 또, 제3 반송 구동부(510)는, 도 12에 나타내어진다.
제2 반송부(220)도, 제3 반송부(230)와 동일한 구성이다. 도 9의 (b)에서는, 지면에 도시되어 있는, 흡착부(221), 흡착면(221a), 판(222b), 암(233)의 Y축 방향의 축(233b), 반송 레일(224), 승강 레일(227)만 나타내고, 이후는 생략한다.
제2 반송부(220)는, 제3 반송부(230)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)를 반송할 때, 흡착부(221)의 흡착면(221a)에 웨이퍼(W)가 맞닿으면, 웨이퍼(W)를 흡착하여 유지한다. 웨이퍼(W)를 X축 방향으로 이동시킬 때, 제2 반송 구동부(509)에 의해, 슬라이더를 반송 레일(224)을 따라서 이동시킨다. 웨이퍼(W)를 Z축 방향으로 이동시키는 경우, 제2 반송 구동부(509)에 의해, 슬라이더를 승강 레일(227)을 따라서 승강시킨다. 또, 제2 반송 구동부(509)는, 도 12에 나타내어진다.
도 10은, 승강부(240)의 구성을 나타내는 사시도이다. 승강부(240)는, 승강 가이드(241)를 Z축 방향으로 승강 가능하게 이동하는 반송 부재(242)와, 반송 부재(242)에 연결되어 있는 암(243)과, 암(243)에 연결되어 있는 유지 부재(244)와, 유지 부재(244)에 유지되어 있는 흡착부(245)를 구비하고 있다. 또, 승강부(240)는, 반송 부재(242)를 구동하는 구동부, 및 흡착부(245)에 압력을 부여하는 압력 부여부를 구비하고 있다. 또, 구동부 및 압력 부여부는 도시하지 않는다. 승강부(240)의 흡착부(245)는, 흡착 패드이며, 웨이퍼(W)는, 흡착부(245)의 흡착면(245a)에 맞닿는다.
반전 유닛(100)의 유지부(110)가 도 6의 (a)의 상태, 즉, 유지부(110)가 제4 위치(404)에 위치할 때, 반송 부재(242)는 승강 가이드(241)를 이동하고, 반전 유닛(100)의 흡착부(111)에 웨이퍼(W)를 받아 넘긴다.
유지부(110)가 제4 위치(404)로부터 Y축 부측에 90°의 위치에 위치한 경우, 제4 위치(404)와 반전 완료 위치(407)와의 사이에 공간이 생긴다. 이 때문에, 도 11에 나타내는 바와 같이, 레버(114)의 길이를 조정한 경우, 반전 유닛(100)에 유지되는 웨이퍼(W)에 흡착부(245)가 간섭하지 않도록, 반송 부재(242)는 유지 부재(244)를 승강 이동시킬 수 있다. 이 경우, 도 11의 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 승강부(240)의 Y축 정측의 흡착부(245)가 반전 유닛(100)의 유지 부재(113)에 맞닿지 않도록, 레버(114)의 길이가 설정된다. 또, 레버(114)의 길이에 따라서, 반전 유닛(100)과 승강부(240)와의 배치가 조정된다.
상기와 같이 승강부(240)를 구성한 경우, 제2 위치(402)에 재치되어 있는 웨이퍼(W)를 승강부(240)에 의해 반출할 수 있다. 즉, 반전 유닛(100)의 레버(114)가 제4 위치(404)로부터 X축 부측에 90°회전하도록 유지부(110)를 회전시키고, 그 위치에서 유지부(110)를 대기시키고 있는 동안에, 승강부(240)의 반송 부재(242)가 제2 위치(402)까지 강하하여, 웨이퍼(W)는 흡착부(245)에 흡착된다. 그리고, 반송 부재(242)를 제2 위치(402)로부터 제4 위치(404) 쪽을 향해 상승시키면, 제4 위치(404)에 웨이퍼(W)를 위치시킬 수 있다.
또, 레버(114)의 길이가 길면, 웨이퍼(W)는 레버(114)의 지름에 따라 큰 원호를 그리면서 회전한다. 이 때문에, 유지부(110)가 제4 위치(404)로부터 Y축 부측에 90°회전한 위치에 위치한 경우, 웨이퍼(W)와 흡착부(245)는 접촉하지 않는다. 그러나, 레버(114)의 길이를 과도하게 길게 한 경우, 수평 방향 및 높이 방향으로 유지부(110)가 회전하기 위한 공간을 확보할 필요가 있기 때문에, 장치가 대형화된다. 그 때문에, 레버(114)의 길이는, 웨이퍼(W)의 지름, 승강부(240)의 유지 부재(244)의 길이, 반전 유닛(100)과 승강부(240)와의 위치 관계 등을 고려하여 조정된다.
또, 도 10에 나타내는 바와 같이, 승강부(240)의 암(243)은, 복수의 판 부재로 이루어진다. 이들 판 부재로 구성되는 암(243)은, 제4 위치(404)와 제2 위치(402)와의 사이를 통과할 때, 반전 유닛(100)의 유지부(110) 등에 간섭하지 않고 통과할 수 있도록, 불안정한 형상으로 구성되는 것이 허용되어 있다.
승강부(240)가 웨이퍼(W)를 제2 위치(402)로부터 제3 위치(403)로 반송하는 경우, 반송 부재(242)가 승강 가이드(241)를 따라서 하강하는 것에 의해, 암(243), 유지 부재(244), 및 흡착부(245)가 하강하고, 웨이퍼(W)가 흡착부(245)의 흡착면(245a)에 맞닿는다. 흡착부(245)에 의해서 웨이퍼(W)가 흡착되면 반송 부재(242)가 승강 가이드(241)를 따라서 상승하고, 필름 라미네이트 유닛(30) 즉 제3 위치(403)에 웨이퍼(W)가 반송된다. 이 상태는, 도 6의 (a)에 상당한다.
필름 라미네이트 유닛(30)에 의해 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 필름(31)이 붙여지면, 흡착부(245)는, 웨이퍼(W)의 표면(WA)을 흡착하고, 반송 부재(242)가 승강 가이드(241)를 따라서 하강하고, 반전 유닛(100) 즉 수취 위치인 제4 위치(404)에 웨이퍼(W)가 반송된다.
이와 같이, 승강부(240)는, 반송 부재(242)를 승강시켜 필름 라미네이트 유닛(30) 및 반전 유닛(100)에 웨이퍼(W)를 반송한다.
[웨이퍼 분단 장치의 동작]
다음으로, 웨이퍼 분단 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 도 12는, 웨이퍼 분단 장치(1)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 분단 장치(1)는, 수납부(10)와, 스크라이브 유닛(20)과, 필름 라미네이트 유닛(30)과, 브레이크 유닛(40)과, 반전 유닛(100)과, 제1 반송부(210)와, 제2 반송부(220)와, 제3 반송부(230)와, 승강부(240)를 구비하며, 제어부(500)와, 입력부(501)와, 검출부(502)와, 웨이퍼 반입·반출 구동부(503)와, 스크라이브 유닛 구동부(504)와, 필름 라미네이트 유닛 구동부(505)와, 반전 유닛 구동부(506)와, 브레이크 유닛 구동부(507)를 더 구비한다. 또, 제1 반송부(210), 제2 반송부(220), 제3 반송부(230), 및 승강부(240) 각각의 구동부인, 제1 반송 구동부(508), 제2 반송 구동부(509), 제3 반송 구동부(510), 및 승강 구동부(511)를 구비한다. 게다가, 스크라이브 테이블 구동부(512), 브레이크 테이블 구동부(513)를 구비한다.
입력부(501)는, 웨이퍼 분단 장치(1)가 웨이퍼(W)를 분단할 때의 개시를 받아들인다. 검출부(502)는, 웨이퍼 분단 장치(1)에서, 웨이퍼(W)가 각 유닛에 위치한 것을 검출한다. 또, 반송 도중의 웨이퍼(W)의 위치를 검출하도록 구성해도 괜찮다. 검출부(502)는, 예를 들면, 센서나, 촬상 장치 등을 사용할 수 있다.
제어부(500)는, CPU 등의 연산 처리 회로나, ROM, RAM, 하드 디스크 등의 메모리를 포함하고 있다. 제어부는, 메모리에 기억된 프로그램에 따라서 각 부를 제어한다.
도 13은, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 분단 장치(1)의 동작을 나타내는 플로우차트이다. 이 제어는, 도 12에 나타낸 제어부(500)가 실행한다. 또, 도 13의 플로우차트에서, 「스타트」는, 입력부에 의해 웨이퍼(W)의 분단의 개시를 받아들인 시점이다. 또, 수납부(10)에는, 복수매의 웨이퍼(W)가 미리 수납되어 있다.
스텝 S11에서는, 제어부(500)는, 웨이퍼 반입·반출 구동부(503)에, 수납부(10)의 도어를 개방시켜, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 분단 장치(1) 내에 반입시킨다. 그리고, 제어부(500)는, 제1 반송 구동부(508)에 제1 반송부(210)를 구동시켜, 웨이퍼(W)를 제1 위치(401)로 반송시킨다. 이것은, 도 3의 (a)의 화살표(411)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
스텝 S12에서는, 검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제1 위치(401)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 제2 반송 구동부(509)에 제2 반송부(220)를 구동시키고, 제1 위치(401)에 도착한 웨이퍼(W)를 제2 위치(402) 즉 받아넘김 위치로 반송시킨다. 제2 반송 구동부(509)는, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 흡착부(221)의 흡착면(221a)이 맞닿도록, 제2 반송부(220)의 암을 동작시킨다. 흡착부(221)의 흡착면(221a)이 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 맞닿으면, 제2 반송 구동부(509)는, 흡착부(221)에 부압을 부여하여, 흡착부(221)에 웨이퍼(W)를 흡착시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는 제2 반송부(220)에 유지된다. 그리고, 제2 반송 구동부(509)는, 제2 반송부(220)를 구동하여 제2 위치(402)에 웨이퍼(W)를 반송한다. 이것은, 도 3의 (a)의 화살표(412)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
또, 스텝 S12에서는, 제2 반송부(220)에 웨이퍼(W)를 반송시키고, 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 도착할 때까지의 동안, 제어부(500)는, 스크라이브 테이블 구동부(512)를 구동하여, 스크라이브 테이블(21)을 제2 위치(402)로 이동시킨다.
검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)로 이동한 스크라이브 테이블(21)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 제2 반송 구동부(509)에, 제2 반송부(220)의 흡착부(221)에 정압을 부여시킨다. 이것에 의해, 흡착부(221)에 의한 웨이퍼(W)의 흡착이 해제되어 흡착부(221)로부터 웨이퍼(W)가 떨어진다. 그리고, 제어부(500)는, 스크라이브 테이블 구동부(512)를 구동하여, 스크라이브 테이블(21)에 부압을 부여한다. 이것에 의해, 스크라이브 테이블(21)의 상면에 웨이퍼(W)가 흡착되어 재치된다.
스텝 S13에서는, 제어부(500)는, 스크라이브 테이블 구동부(512)를 구동하여, 제2 위치(402)로부터 스크라이브 유닛(20)에 스크라이브 테이블(21)을 이동시킨다. 이것은, 도 3의 (a)의 화살표(413)에 나타내는 반송 경로에 상당한다. 검출부(502)에 의해, 스크라이브 테이블(21)이 스크라이브 유닛(20)의 소정의 위치에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 스크라이브 유닛 구동부(504)에 스크라이브 유닛(20)을 구동시켜, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 스크라이브 라인을 형성시킨다.
스텝 S13 후, 제어부(500)는, 스크라이브 테이블 구동부(512)를 구동하여, 스크라이브 테이블(21)을 제2 위치(402)로 이동시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는, 제2 위치(402)로 반송된다(S14). 이것은, 도 3의 (a)의 화살표(414)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
스텝 S15에서는, 검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 스크라이브 테이블 구동부(512)를 구동하여, 웨이퍼(W)에 정압을 부여한다. 이것에 의해, 스크라이브 테이블(21)의 상면으로부터 웨이퍼(W)는 이간할 수 있다.
그리고, 제어부(500)는, 승강 구동부(511)에 승강부(240)를 구동시켜, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 흡착부(245)의 흡착면(245a)이 맞닿도록, 승강부(240)의 암(243)을 동작시킨다. 흡착부(245)의 흡착면(245a)이 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 맞닿으면, 승강 구동부(511)는, 흡착부(245)에 부압을 부여하여, 흡착부(245)에 웨이퍼(W)를 흡착시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는 승강부(240)에 유지된다. 그리고, 승강 구동부(511)는, 승강부(240)를 구동하여 필름 라미네이트 유닛(30)의 소정의 위치, 즉, 제3 위치(403)로 반송시킨다. 이것은, 도 3의 (b)의 화살표(415)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
상기와 같이, 승강부(240)의 암(243), 유지 부재(244), 및 흡착부(245)와 반전 유닛(100)의 유지부(110)가 충돌하지 않도록, 반전 유닛(100)의 유지부(110)는, 도 3의 (b)의 제4 위치(404) 즉 수취 위치에서 대기한다.
검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제3 위치(403)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 필름 라미네이트 유닛 구동부(505)에 필름 라미네이트 유닛(30)을 구동시키고, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 필름(31)을 붙이게 한다.
스텝 S16에서는, 승강부(240)에 의해 웨이퍼(W)가 제3 위치(403)로부터 제4 위치로 반송된다. 그리고, 웨이퍼(W)는, 제4 위치(404)로부터 제2 위치로, 반전하면서 반송된다.
스텝 S16에서는, 웨이퍼(W)가 반전되고 있는 동안, 제어부(500)는, 브레이크 테이블 구동부(513)를 구동하여, 브레이크 테이블(41)을 제2 위치(402)로 이동시킨다. 따라서, 제4 위치(404)로부터 제2 위치(402)로, 반전 유닛(100)에 의해 반전하면서 반송된 웨이퍼(W)는, 브레이크 테이블(41) 상에 재치되게 된다.
이 반전 유닛(100)의 동작에 관해서는, 추후 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다.
스텝 S17에서는, 제어부(500)는, 브레이크 테이블 구동부(513)를 구동하여, 제2 위치(402)로부터 브레이크 유닛(40)으로 브레이크 테이블(41)을 이동시킨다. 이것은, 도 3의 (a)의 화살표(418)에 나타내는반송 경로에 상당한다. 검출부(502)에 의해, 브레이크 테이블(41)이 브레이크 유닛(40)의 소정의 위치에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 브레이크 유닛 구동부(507)에 브레이크 유닛(40)을 구동시켜, 스크라이브 라인을 따라서 웨이퍼(W)를 분단시킨다.
스텝 S17 후, 제어부(500)는, 브레이크 유닛 구동부(507)을 구동하여, 브레이크 테이블(41)을 제2 위치(402)로 이동시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는, 제2 위치(402)로 반송된다(S18). 이것은, 도 3의 (a)의 화살표(419)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
스텝 S19에서는, 검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 브레이크 테이블 구동부(513)를 구동하여, 웨이퍼(W)에 정압을 부여한다. 이것에 의해, 브레이크 테이블(41)의 상면으로부터 웨이퍼(W)는 이간할 수 있다.
그리고, 제어부(500)는, 승강 구동부(511)에 승강부(240)를 구동시켜, 웨이퍼(W)의 이면(WB)에 흡착부(245)의 흡착면(245a)이 맞닿도록, 승강부(240)를 동작시킨다. 흡착부(245)의 흡착면(245a)이 웨이퍼(W)의 이면(WB)에 맞닿으면, 승강 구동부(511)는, 흡착부(245)에 부압을 부여하여, 흡착부(245)에 웨이퍼(W)를 흡착시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는 승강부(240)에 유지된다. 그리고, 승강 구동부(511)는, 승강부(240)를 구동하여 반전 유닛(100)의 소정의 위치, 즉, 제4 위치(404)로 반송시킨다. 이것은, 도 3의 (b)의 화살표(420)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제4 위치(404)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 승강 구동부(511)에, 승강부(240)의 흡착부(245)에 정압을 부여시킨다. 이것에 의해, 흡착부(245)에 의한 웨이퍼(W)의 흡착이 해제되어 흡착부(245)로부터 웨이퍼(W)가 떨어진다. 그리고, 제어부(500)는, 반전 유닛 구동부(506)를 구동하여, 웨이퍼(W)에 부압을 부여한다. 이것에 의해, 반전 유닛(100)의 흡착부(111)에 웨이퍼(W)가 흡착된 상태가 된다.
제어부(500)는, 반전 유닛 구동부(506)를 구동하여, 반전 유닛(100)에 웨이퍼(W)의 표리를 반전시킴과 동시에, 웨이퍼(W)를 제2 위치(402)로 반송시킨다. 이것은, 도 3의 (b)의 화살표(417)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
스텝 S20에서는, 검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 반전 유닛 구동부(506)에, 반전 유닛(100)의 흡착부(111)에 정압을 부여시킨다. 이것에 의해, 흡착부(111)에 의한 웨이퍼(W)의 흡착이 해제되어 흡착부(111)으로부터 웨이퍼(W)가 떨어진다. 그리고, 제어부(500)는, 제3 반송 구동부(510)에 제3 반송부(230)를 구동시켜, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 흡착부(231)가 맞닿도록, 제3 반송부(230)의 암(233)을 동작시킨다. 흡착부(231)의 흡착면(231a)이 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 맞닿으면, 제3 반송 구동부(510)는, 흡착부(231)에 부압을 부여하여, 흡착부(231)에 웨이퍼(W)를 흡착시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는 제3 반송부(230)에 유지된다. 그리고, 제3 반송 구동부(510)는, 제3 반송부(230)를 구동하여 제1 위치(401)로 웨이퍼(W)를 반송한다. 이것은, 도 3의 (a)의 화살표(421)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
웨이퍼(W)가 제2 위치(402)로부터 제1 위치(401)로 반송되고 있는 동안, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 붙여져 있는 필름(31)을 박리하도록 해도 괜찮다.
검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제1 위치(401)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 제3 반송 구동부(510)에, 제3 반송부(230)의 흡착부(231)에 정압을 부여시킨다. 이것에 의해, 흡착부(231)에 의한 웨이퍼(W)의 흡착이 해제되어 흡착부(231)로부터 웨이퍼(W)가 떨어진다. 그리고, 제어부(500)는, 제1 반송 구동부(508)에 제1 반송부(210)를 구동시켜, 웨이퍼(W)를 수납부(10)로 반송시킨다. 이것은, 도 3의 (a)의 화살표(422)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
스텝 S20에서, 웨이퍼(W)가 수납부(10)에 도착할 때까지의 동안, 제어부(500)는, 웨이퍼 반입·반출 구동부(503)에, 수납부(10)의 도어를 개방시키고, 도시하지 않은 반출부에 의해 웨이퍼(W)를 웨이퍼 분단 장치(1) 내에 수납시킨다.
스텝 S21에서는, 제어부(500)는, 분단하는 웨이퍼(W)가 있는지 여부를 판정한다. 분단해야 할 웨이퍼(W)가 있는 경우(S21；YES), 상기의 스텝 S11~S20의 각 동작을 반복하여 실행한다. 분단해야 할 웨이퍼(W)가 없는 경우(S21；NO), 웨이퍼 분단 장치(1)에 의해 웨이퍼(W)의 분단이 종료된다.
도 14는, 도 12에서 나타낸 웨이퍼 분단 장치(1)에 포함되어 있는 반전 유닛(100)의 구성을 구체적으로 나타내는 블록도이다. 반전 유닛(100)은, 상기와 같이, 유지부(110)와, 회전 구동부(120)와, 조정 기구(130)를 구비하며, 도 14에 나타내는 바와 같이, 압력 부여부(514)와, 에어 실린더 구동부(515)와, 구동부(516)를 구비한다. 또, 도 14에는, 도 12에도 나타낸 제어부(500), 입력부(501), 및 검출부(502)도 나타내어져 있지만, 이들은, 도 12를 참조하여 설명한 것과 같다.
도 15는, 도 13의 플로우차트에서, 스텝 S16에서의 웨이퍼(W)의 반전 동작을 구체적으로 설명하기 위한 플로우차트이다. 이 제어는, 도 13 및 도 15에 나타낸 제어부(500)가 실행한다.
도 15에서, 「스타트」는, 도 13의 스텝 S15에서, 필름 라미네이트 유닛(30)에 의한 웨이퍼(W)의 표면(WA)으로의 필름(31)의 부착이 완료한 시점이다.
스텝 S31에서는, 제어부(500)는, 승강 구동부(511)에 승강부(240)를 구동시켜, 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 흡착부(245)의 흡착면(245a)이 맞닿도록, 승강부(240)를 구동시킨다. 흡착부(245)의 흡착면(245a)이 웨이퍼(W)의 표면(WA)에 맞닿으면, 승강 구동부(511)는, 흡착부(245)에 부압을 부여하여, 흡착부(245)에 웨이퍼(W)를 흡착시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는 승강부(240)에 유지된다. 그리고, 승강 구동부(511)는, 승강부(240)를 구동하여 제4 위치(404) 즉 수취 위치로 반송시킨다. 이것은, 도 3의 (b)의 화살표(416)에 나타내는 반송 경로에 상당한다.
검출부(502)에 의해, 웨이퍼(W)가 제4 위치(404)에 도착한 것을 검출하면, 제어부(500)는, 승강 구동부(511)에, 승강부(240)의 흡착부(245)에 정압을 부여시킨다. 이것에 의해, 흡착부(245)에 의한 웨이퍼(W)의 흡착이 해제되어 흡착부(245)로부터 웨이퍼(W)가 떨어진다.
스텝 S32에서는, 제어부(500)는, 반전 유닛 구동부(506)를 구동하여, 웨이퍼(W)에 부압을 부여한다. 이것에 의해, 반전 유닛(100)의 흡착부(111)에 웨이퍼(W)가 흡착된 상태가 된다.
스텝 S33에서는, 제어부(500)는 구동부(516)에, 회전 구동부(120)에 대해서 구동력을 부여시킨다. 구동부(516)는, 예를 들면, 모터이다. 이것에 의해, 구동 기구(121)에 의해서 지지 부재(122)가 Z축 부측으로 직선 이동한다. 이 지지 부재(122)의 이동과 함께, 랙 기어(124) 상을 피니언 기어(123)가 회전한다. 이것에 의해, 유지부(110)의 회전축(123a)이 Z축 부측의 방향으로 회전함과 아울러, 유지부(110)는 제3 위치(403)로부터 반전 완료 위치(407)를 향해 이동한다. 유지부(110)가 반전 완료 위치(407)에 도착하면, 웨이퍼(W)의 표리 반전이 완료한다. 이것은, 도 6의 (a)~(c)에 나타내는 상태에 상당한다.
스텝 S34에서는, 제어부(500)는, 검출부(502)에 의해 웨이퍼(W)가 반전 완료 위치(407)에 위치한지 여부를 판정한다. 검출부(502)가, 웨이퍼(W)가 반전 완료 위치(407)에 위치한 것을 검출하면(S34；YES), 제어부(500)는, 에어 실린더 구동부(515)에, 에어 실린더(134)에 대한 압력을 약하게 함과 아울러, 구동부(516)에, 회전 구동부(120)에 대해서 구동력의 부여를 정지시킨다. 웨이퍼(W)가 반전 완료 위치(407)에 아직도 위치하고 있지 않는 경우(S34；NO), 계속하여, 제어부(500)는, 구동부(516)에, 회전 구동부(120)에 대해서 구동력을 부여시킨다.
스텝 S35에서, 에어 실린더 구동부(515)에 의해, 에어 실린더(134)에 대한 압력이 소정의 값까지 낮아지면, 이동 부재(131)는, 에어 실린더(134)에 의한 가압력에 저항하여, 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)를 향해 직선 이동을 개시한다. 이것은, 도 8의 (a), (b)에 나타내는 상태에 상당한다.
스텝 S36에서는, 제어부(500)는, 검출부(502)에 의해 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 위치했는지 여부를 판정한다. 검출부(502)가, 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 위치한 것을 검출하면(S36；YES), 제어부(500)는, 압력 부여부(514)에, 유지부(110)의 흡착부(111)에 대해서 정압을 부여시킨다. 이것에 의해, 흡착부(111)에 의한 웨이퍼(W)의 흡착이 해제되고, 웨이퍼(W)는 흡착면(111a)으로부터 이간한다. 도 13의 스텝 S16에서 설명한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 반전이 행해지고 있는 동안, 브레이크 테이블(41)은 제2 위치(402)에서 대기하고 있다. 따라서, 반전한 웨이퍼(W)는, 브레이크 테이블(41) 상에 재치된다. 웨이퍼(W)가 제2 위치(402)에 아직도 위치하고 있지 않는 경우(S36；NO), 계속하여, 제어부(500)는, 에어 실린더 구동부(515)에 대해서, 에어 실린더(134)의 압력을 약하게 하도록 제어한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 반전 동작이 종료된다.
또, 상기에서는, 스텝 S19 후, 수납부(10)에 웨이퍼(W)를 반송하도록 구성되어 있었다. 여기서, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 표면(WA)이 금속막으로 덮여 있는 경우, 스텝 S17에 의한 공정에서는 충분한 크랙을 웨이퍼(W)에 형성할 수 없어, 분단할 수 없는 경우가 있다. 그래서, 스텝 S19에서 표면(WA)을 상측에 위치한 상태에서, 재차, 브레이크 유닛(40)으로 반송하여, 표면(WA)을 분단해도 괜찮다. 웨이퍼(W)의 표면(WA)이 브레이크 유닛(40)에 의해 분단된 후, 웨이퍼(W)는, 제2 위치(402)를 경유하여, 수납부(10)로 반송된다.
＜실시 형태의 효과＞
실시 형태에 의하면, 이하의 효과가 나타내어진다.
도 1, 2, 및 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 필름 라미네이트 유닛(30)이 다른 유닛보다 상부에 배치되어 있다. 통상, 필름 라미네이트 유닛(30)은, 스크라이브 유닛(20)이나 브레이크 유닛(40)에 비해 면적이 크다. 그 때문에, 필름 라미네이트 유닛(30)을 상부에 배치하는 것에 의해, 장치 전체의 설치 면적을 작게 할 수 있다. 또, 이와 같이 배치한 경우, 필름 라미네이트 유닛(30)에 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 반송로를 평면 상에 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 그러한 반송로에 관한 부재의 분만큼, 설치 면적을 더 작게 할 수 있다. 또, 이것에 의해, 장치의 설치 면적당 가동률을 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에서는, 특히, 반전 유닛(100)의 연직 방향에서의 상부에 필름 라미네이트 유닛(30)이 배치되어 있다. 이것에 의해, 필름 라미네이트 유닛(30)과 반전 유닛(100)이 일직선 상에 배치되기 때문에, 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 경로를 간단히 구성할 수 있다. 따라서, 필름 라미네이트 유닛(30)으로부터 반전 유닛(100)에 웨이퍼(W)를 효율적으로 반송할 수 있다.
또, 받아넘김 위치가, 반전 유닛(100)의 바로 아래에 위치하고, 또한, 스크라이브 유닛(20)과 브레이크 유닛(40)과의 사이에 배치되어 있다. 이 때문에, 필름(31)이 붙여진 후의 웨이퍼(W)를, 위로부터 아래로의 일방향의 반송 경로에서 반송할 수 있다. 또, 웨이퍼(W)가 위로부터 아래로 반송될 때, 중력의 작용에 의해서도 받아넘김 위치에 위치할 수 있다. 따라서, 반전 유닛(100)으로부터 받아넘김 위치로의 웨이퍼의 반송을 원활하게 또한 효율 좋게 행할 수 있다.
또, 필름 라미네이트 유닛(30) 및 반전 유닛(100)을, 제2 위치(402)의 하부에 배치해도 괜찮다. 이와 같이 배치한 경우도, 장치의 설치 면적의 축소라고 하는 점에서, 상기와 동일한 효과를 나타낸다. 그러나, 필름 라미네이트 유닛(30) 및 반전 유닛(100)은, 받아넘김 위치의 상부에 배치되어 있는 경우, 보다 반송 경로를 간소화할 수 있고, 또, 중력의 작용도 이용할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 반전을 보다 원활히 행할 수 있다.
종래의 반전 유닛은, 웨이퍼를 반전시키기 위해서 일단 승강시키고, 상부에서 180°회전(반전)시킨 후, 다른 파지 부재 등에 의해 웨이퍼를 가져 바꿔 쥐어, 소정의 위치에 재치한다고 하는 구성인 경우가 많다. 이러한 구성은, 세로 및 가로 방향으로 면적이 필요하고, 웨이퍼를 승강시키기 위한 축, 회전시키기 위한 축, 추가로, 다른 파지부가 필요하여, 장치가 대형이 된다. 또, 여러 가지의 공정을 포함하기 위해, 반전 동작에 시간을 필요로 한다.
이 점, 본 실시 형태의 반전 유닛(100)이면, 도 4~도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 반전시키면서 목적의 위치로 반송할 수 있다. 이와 같이, 반전 유닛(100) 자체의 사이즈를 축소화할 수 있고, 그 결과, 웨이퍼 분단 장치(1) 전체의 면적을 축소할 수 있다. 또, 반전 동작에 필요한 시간도 단축되기 때문에, 장치의 가동률을 향상시킬 수 있다.
또, 도 11에 나타내는 바와 같이, 반전 유닛(100)에 의해, 웨이퍼(W)가 제4 위치(404)로부터 X축 부측으로 90°회전한 위치에 위치했을 때, 제4 위치(404)로부터 제2 위치(402)의 사이에 공간이 생겨져 있다. 이 때문에, 승강부(240)의 암(243)을 이 공간에 통과시켜, 제2 위치(402)에 위치되어 있는 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 브레이크 유닛(40)에 의해 분단된 웨이퍼(W)는, 수납부(10)로 되돌아온다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)의 분단의 전후에서, 반송 경로를 공통화할 수 있다. 따라서, 반송 경로의 설치에 필요한 면적을 억제할 수 있기 때문에, 장치의 설치 면적을 작게 할 수 있다.
또, 도 4, 5에 나타내는 바와 같이, 반전 유닛(100)은, 직선 방향으로 이동하는 지지 부재(122)와, 피니언 기어(123) 및 랙 기어(124)의 조합에 의해, 유지부(110)를 직선 이동시키면서, 웨이퍼(W)를 회전시킬 수 있다. 이와 같이, 간소한 구성으로 웨이퍼(W)를 표리 반전시킬 수 있다.
또, 도 6의 (a)~도 7에 나타내는 바와 같이, 반전 완료 위치(407)와 제2 위치(402)는 이간하고 있다. 따라서, 웨이퍼(W)는, 반전 동작 중에 제2 위치(402)에 접촉하지 않기 때문에, 웨이퍼(W)의 파손을 막을 수 있다.
도 8의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 지지 부재(122)가 직선 이동하여, 지지 부재(122)에 마련되어 있는 볼트(135)가 차양부(136)에 맞닿으면, 에어 실린더(134)에 부여되고 있던 소정의 압력이 약해지게 된다. 이것에 의해, 이동 부재(131)에 대한 지지 부재(122)에 의한 압압력이, 에어 실린더(134)에 의해 가압력을 상회한다. 따라서, 이동 부재(131)는, 에어 실린더(134)의 가압력에 저항하여, 가이드(132)를 슬라이드 이동한다.
이 경우, 이동 부재(131)는, 랙 기어(124)가 연결되어 있기 때문에, 지지 부재(122), 피니언 기어(123), 및 랙 기어(124)와, 이동 부재(131)는, 일체적으로 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)로 이동한다. 이것에 의해, 피니언 기어(123)와 랙 기어(124)와의 사이에 상대적인 이동이 생기지 않기 때문에, 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)로의 이동에서, 웨이퍼(W)가 더 회전하지 않는다. 따라서, 원활히 웨이퍼(W)를 반전 완료 위치(407)로부터 제2 위치(402)로 이동시킬 수 있다.
또, 상기 실시 형태에서는, 유지부(110)에 흡착부(111)를 마련하여, 웨이퍼(W)를 흡착하는 구성으로 했지만, 웨이퍼(W)를 파지하는 파지부를 마련하도록 구성해도 괜찮다.
또, 도 3의 (a), (b), 도 6의 (a)~(c)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 상부에 위치하는 제4 위치(404)로부터 하부에 위치하는 제2 위치(402)로 받아 넘겨지고 있었지만, 반전 유닛(100)은, 제2 위치(402)에 재치되어 있는 웨이퍼(W)를 흡착에 의해 유지하여, 웨이퍼(W)를 제2 위치(402)로부터 상부의 제4 위치(404)로 이동시키면서 반전시킬 수도 있다.
또, 도 8의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 가압 부재로서 에어 실린더(134)를 이용하는 것에 의해, 이동 부재(131)에 대한 가압을 원활히 제어할 수 있다.
또, 상기의 실시 형태에서는, 회전축(123a)에 레버(114)가 장착되어 있었지만, 레버(114)를 마련하지 않고, 회전축(113a)에 직접, 유지 부재(113)를 장착하는 구성으로 해도 상관없다. 이 경우, 레버(114)가 마련되어 있지 않기 때문에, 웨이퍼(W)가 회전할 때에 그리는 원호 모양의 궤적은, 작다. 이 경우, 반전 유닛(100)이 웨이퍼(W)를 수취하는 수취 위치인 제4 위치(404)와 반전 완료 위치(407)의 사이에, 승강부(240)의 암(243)이 통과할 수 있는 공간은 생기지 않는다. 이 때문에, 승강부(240)에 의해, 반전 완료 위치(407)에 재치되어 있는 웨이퍼(W)를 반출할 수 없지만, 반전 유닛(100)의 사이즈를 축소화할 수 있다.
또, 상기한 반전 유닛(100)과 반송부(200)를 조합시켜, 웨이퍼(W)를 반전 및 반송하는 반송 시스템으로서 구성할 수 있다.
본 발명의 실시 형태는, 특허 청구 범위에 나타내어진 기술적 사상의 범위 내에서, 적절히, 여러 가지의 변경이 가능하다.
1 - 웨이퍼 분단 장치 10 - 수납부
20 - 스크라이브 유닛 30 - 필름 라미네이트 유닛
31 - 필름 40 - 브레이크 유닛
100 - 반전 유닛 200 - 반송부
240 - 승강부 402 - 제2 위치(받아넘김 위치)
404 - 제4 위치(수취 위치) 407 - 반전 완료 위치
W - 웨이퍼 WA - 웨이퍼의 표면
WB - 웨이퍼의 이면

Claims (27)

  1. 웨이퍼의 표면에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 유닛과,
    상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 웨이퍼의 표면에 필름을 붙이는 필름 라미네이트 유닛과,
    상기 필름이 붙여진 면이 하측이 되도록 상기 웨이퍼를 반전시키는 반전 유닛과,
    상기 필름이 붙여져 있지 않은 면에 소정의 힘을 부여하여 상기 스크라이브 라인을 따라서 상기 웨이퍼를 분단하는 브레이크 유닛과,
    상기 웨이퍼를 소정의 위치로 반송하는 반송부를 구비하고 있으며,
    상기 필름 라미네이트 유닛이 상기 반전 유닛에 대해서 연직 방향으로 이간하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 웨이퍼는, 평면에서 볼 때 상기 스크라이브 유닛과 상기 브레이크 유닛과의 사이로서 상기 반전 유닛과 겹쳐지는 위치에 배치되는 받아넘김 위치로 이송되고,
    상기 반송부는, 상기 받아넘김 위치에 위치된 상기 웨이퍼를 상기 필름 라미네이트 유닛으로 반송하며, 상기 필름 라미네이트 유닛으로부터 상기 반전 유닛으로 상기 웨이퍼를 반송하는 승강부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반전 유닛은, 상기 필름 라미네이트 유닛에 의해 상기 필름이 붙여진 상기 웨이퍼를 반전시키면서 상기 받아넘김 위치로 반송하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 브레이크 유닛에 의해 분단된 상기 웨이퍼는, 상기 받아넘김 위치를 경유하여 상기 웨이퍼의 반송을 개시한 위치로 반송되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반전 유닛은, 상기 받아넘김 위치의 상부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 필름 라미네이트 유닛은, 상기 반전 유닛의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반전 유닛은,
    상기 웨이퍼를 유지하는 유지부와,
    상기 유지부를 회전시키면서 직선 방향으로 이동시키는 회전 구동부를 구비하며,
    상기 회전 구동부는, 상기 유지부가 상기 웨이퍼를 수취(受取)하는 수취 위치와, 상기 수취 위치에 대해서 상기 직선 방향으로 이간하고, 상기 웨이퍼의 반전이 완료하는 반전 완료 위치와의 사이에서, 상기 웨이퍼가 원호 모양의 궤적을 그리면서 표리 반대로 회전하도록 상기 유지부를 구동하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 회전 구동부는,
    상기 유지부를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재와,
    상기 유지부의 회전축에 장착된 피니언 기어와,
    상기 피니언 기어에 맞물리고 상기 직선 방향으로 신장되는 랙 기어와,
    상기 지지 부재를 상기 직선 방향으로 이동시키는 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 수납부로부터 취출된 상기 웨이퍼는, 평면에서 볼 때 상기 스크라이브 유닛과 상기 브레이크 유닛과의 사이로서 상기 반전 유닛과 겹쳐지는 위치에 배치되는 받아넘김 위치로 보내어지고,
    상기 구동 기구는, 상기 웨이퍼가 상기 수취 위치로부터 상기 반전 완료 위치로 이송된 후, 소정 스트로크만 상기 지지 부재를 이동시켜, 상기 반전 완료 위치로부터 상기 직선 방향으로 떨어진 상기 받아넘김 위치에 상기 웨이퍼를 더 이송하며,
    상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동에 따라 상기 랙 기어를 상기 직선 방향으로 이동시키는 조정 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 조정 기구는,
    상기 랙 기어에 연결된 이동 부재와,
    상기 이동 부재를 상기 직선 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 지지하는 가이드와,
    상기 이동 부재를 상기 반전 완료 위치로부터 상기 수취 위치를 향하는 방향으로 가압하는 가압 부재와,
    상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동 동안에 상기 가압 부재의 가압에 저항하여 상기 이동 부재를 이동시키는 이송 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이송 기구는, 상기 이동 부재에 마련된 피(被)맞닿음부와,
    상기 지지 부재에 마련되어 상기 직선 방향으로 상기 피맞닿음부에 대향하는 맞닿음부를 구비하며,
    상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동 동안에 상기 맞닿음부가 상기 피맞닿음부에 맞닿아 상기 이동 부재가 상기 지지 부재로부터 압압력을 받고, 상기 압압력에 의해, 상기 지지 부재의 이동에 따라 상기 이동 부재가 상기 가압에 저항하여 이동하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 가압 부재는, 에어 실린더인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  13. 청구항 8 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수취 위치는, 상기 반전 완료 위치보다도, 연직 방향에서 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  14. 청구항 8 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부는,
    상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착부와,
    상기 회전축에 장착된 레버와,
    상기 레버에 연결되어 상기 흡착부를 유지하는 유지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  15. 청구항 8 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부는,
    상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착부와,
    상기 회전축에 장착되고, 상기 흡착부를 유지하는 유지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  16. 청구항 7 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송부는, 상기 직선 방향으로 승강하는 반송 부재를 구비하고 있으며,
    상기 유지부가 상기 수취 위치로부터 90°회전한 위치에 위치했을 때, 상기 반송 부재는 상기 수취 위치와 상기 반전 완료 위치와의 사이를 직선 방향으로 통과하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분단 장치.
  17. 웨이퍼를 반전시키는 반전 장치로서,
    상기 웨이퍼를 유지하는 유지부와,
    상기 유지부를 회전시키면서 직선 방향으로 이동시키는 회전 구동부를 구비하며,
    상기 회전 구동부는, 상기 유지부가 상기 웨이퍼를 수취하는 수취 위치와, 상기 수취 위치에 대해서 상기 직선 방향으로 이간하고, 상기 웨이퍼의 반전이 완료하는 반전 완료 위치와의 사이에서, 상기 웨이퍼가 원호 모양의 궤적을 그리면서 표리 반대로 회전하도록 상기 유지부를 구동하는 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 회전 구동부는,
    상기 유지부를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재와,
    상기 유지부의 회전축에 장착된 피니언 기어와,
    상기 피니언 기어에 맞물리고 상기 직선 방향으로 신장되는 랙 기어와,
    상기 지지 부재를 상기 직선 방향으로 이동시키는 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 구동 기구는, 상기 웨이퍼가 상기 수취 위치로부터 상기 반전 완료 위치로 이송된 후, 소정 스트로크만큼 상기 지지 부재를 이동시켜, 상기 반전 완료 위치로부터 상기 직선 방향으로 떨어진 받아넘김 위치에 상기 웨이퍼를 더 이송하며,
    상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동에 따라 상기 랙 기어를 상기 직선 방향으로 이동시키는 조정 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 조정 기구는,
    상기 랙 기어에 연결된 이동 부재와,
    상기 이동 부재를 상기 직선 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 지지하는 가이드와,
    상기 이동 부재를 상기 반전 완료 위치로부터 상기 수취 위치를 향하는 방향으로 가압하는 가압 부재와,
    상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동 동안에 상기 가압 부재의 가압에 저항하여 상기 이동 부재를 이동시키는 이송 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 이송 기구는,
    상기 이동 부재에 마련된 피맞닿음부와,
    상기 지지 부재에 마련되어 상기 직선 방향으로 상기 피맞닿음부에 대향하는 맞닿음부를 구비하며,
    상기 소정 스트로크의 상기 지지 부재의 이동 동안에 상기 맞닿음부가 상기 피맞닿음부에 맞닿아 상기 이동 부재가 상기 지지 부재로부터 압압력을 받고, 상기 압압력에 의해, 상기 지지 부재의 이동에 따라 상기 이동 부재가 상기 가압에 저항하여 이동하는 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  22. 청구항 20 또는 청구항 21에 있어서,
    상기 가압 부재는, 에어 실린더인 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  23. 청구항 18 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수취 위치는, 상기 반전 완료 위치보다도, 연직 방향에서 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  24. 청구항 18 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부는,
    상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착부와,
    상기 회전축에 장착된 레버와,
    상기 레버에 연결되어 상기 흡착부를 유지하는 유지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  25. 청구항 18 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부는,
    상기 웨이퍼를 흡착하는 흡착부와,
    상기 회전축에 장착되고, 상기 흡착부를 유지하는 유지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 반전 장치.
  26. 웨이퍼를 반송하는 반송 시스템로서,
    상기 웨이퍼를 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 회전시키면서 직선 방향으로 이동시키는 회전 구동부를 구비하며, 상기 회전 구동부는, 상기 유지부가 상기 웨이퍼를 수취하는 수취 위치와, 상기 수취 위치에 대해서 상기 직선 방향으로 이간하고, 상기 웨이퍼의 반전이 완료하는 반전 완료 위치와의 사이에서, 상기 웨이퍼가 원호 모양의 궤적을 그리면서 표리 반대로 회전하도록 상기 유지부를 구동하는 반전 장치와,
    상기 반전 유닛으로 상기 웨이퍼를 반송하는 반송 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 반송 장치는, 상기 직선 방향으로 승강하는 반송 부재를 구비하고 있으며,
    상기 유지부가 상기 수취 위치로부터 90°회전한 위치에 위치했을 때, 상기 반송 부재는 상기 수취 위치와 상기 반전 완료 위치와의 사이를 직선 방향으로 통과하는 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
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