KR20220163278A - 가공 방법 및 가공 장치 - Google Patents

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요시노부 사이토
종현 류
요시쿠니 미기야마
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 소요 위치에서 절단하여 웨이퍼로부터 링형 보강부를 적정하게 제거할 수 있는 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
가공 방법은, 웨이퍼를 수용하는 개구부가 형성된 링형의 프레임을 준비하는 프레임 준비 공정과, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼를 준비하는 웨이퍼 준비 공정과, 상기 프레임과 웨이퍼의 이면에 테이프를 접착하여 프레임 유닛을 생성하는 프레임 유닛 생성 공정과, 링형 보강부를 촬상하여 링형 보강부의 내주원의 중심을 설정하는 중심 설정 공정과, 상기 중심에 기초하여 상기 프레임 유닛을 회전시켜 링형 보강부의 내주원을 따라 웨이퍼를 절단하는 절단 공정과, 상기 프레임 유닛으로부터 절단된 링형 보강부를 제거하는 보강부 제거 공정을 포함한다.

Description

가공 방법 및 가공 장치{MACHINING METHOD AND MACHINING APPARATUS}
본 발명은 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼로부터 링형 보강부를 제거하는 가공 방법 및 가공 장치에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역과, 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역이 표면에 형성된 웨이퍼는, 이면이 연삭되어 원하는 두께로 형성된 후, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 각 디바이스 칩은 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.
연삭된 웨이퍼의 반송을 용이하게 하기 위해서, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부를 잔존시켜 소정의 가공을 실시한 후, 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 접착하고 프레임으로 웨이퍼를 지지하며, 웨이퍼로부터 링형 보강부를 제거하는 기술이 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2010-62375호 공보
그러나, 웨이퍼를 소요 위치에서 절단하여 웨이퍼로부터 링형 보강부를 적정하게 제거하는 것이 곤란하여, 생산성이 나쁘다고 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 웨이퍼를 소요 위치에서 절단하여 웨이퍼로부터 링형 보강부를 적정하게 제거할 수 있는 가공 방법 및 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 가공 방법으로서, 웨이퍼를 수용하는 개구부가 형성된 링형의 프레임을 준비하는 프레임 준비 공정과, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼를 준비하는 웨이퍼 준비 공정과, 상기 프레임과 웨이퍼의 이면에 테이프를 접착하여 프레임 유닛을 생성하는 프레임 유닛 생성 공정과, 링형 보강부를 촬상하여 링형 보강부의 내주원의 중심을 설정하는 중심 설정 공정과, 상기 중심에 기초하여 상기 프레임 유닛을 회전시켜 링형 보강부의 내주원을 따라 웨이퍼를 절단하는 절단 공정과, 상기 프레임 유닛으로부터 절단된 링형 보강부를 제거하는 보강부 제거 공정을 포함하는 가공 방법이 제공된다.
바람직하게는, 링형 보강부에 대응하는 웨이퍼의 표면을 촬상하여, 링형 보강부를 절단하는 영역에 디바이스가 존재하는지의 여부를 검사하고, 디바이스가 존재하는 경우에는 가공을 중단한다. 또한, 바람직하게는, 상기 중심 설정 공정에서, 링형 보강부와 테이프가 밀착되어 있지 않은 영역을 검출한 경우, 가공을 중단한다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 가공 장치로서, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼가 복수 수용된 웨이퍼 카세트가 배치되는 웨이퍼 카세트 테이블과, 상기 웨이퍼 카세트 테이블에 배치된 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 반출하는 웨이퍼 반출 기구와, 상기 웨이퍼 반출 기구에 의해 반출된 웨이퍼의 표면측을 지지하는 웨이퍼 테이블과, 웨이퍼를 수용하는 개구부가 형성된 링형의 프레임을 복수 수용하는 프레임 수용 유닛과, 상기 프레임 수용 유닛으로부터 프레임을 반출하는 프레임 반출 기구와, 상기 프레임 반출 기구에 의해 반출된 프레임을 지지하는 프레임 테이블과, 상기 프레임 테이블의 상방에 배치되어 프레임에 테이프를 접착하는 테이프 접착 유닛과, 테이프가 접착된 프레임을 상기 웨이퍼 테이블까지 반송하여 상기 웨이퍼 테이블에 지지된 웨이퍼의 이면에 프레임의 개구부를 위치시켜 테이프 부착 프레임을 상기 웨이퍼 테이블에 배치하는 테이프 부착 프레임 반송 기구와, 테이프 부착 프레임의 테이프를 웨이퍼의 이면에 압착하는 테이프 압착 유닛과, 상기 테이프 압착 유닛에 의해 테이프 부착 프레임의 테이프와 웨이퍼의 이면이 압착된 프레임 유닛을 상기 웨이퍼 테이블로부터 반출하는 프레임 유닛 반출 기구와, 상기 프레임 유닛 반출 기구에 의해 반출된 프레임 유닛의 웨이퍼로부터 링형 보강부를 절단하여 제거하는 보강부 제거 유닛과, 링형 보강부가 제거된 링 없는 유닛을 상기 보강부 제거 유닛으로부터 반출하는 링 없는 유닛 반출 기구와, 상기 링 없는 유닛 반출 기구에 의해 반출된 링 없는 유닛을 수용하는 프레임 카세트가 배치되는 프레임 카세트 테이블을 포함하고, 상기 프레임 유닛 반출 기구는, 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 유지부 및 프레임을 유지하는 프레임 유지부를 포함하는 프레임 유닛 유지부와, 상기 프레임 유닛 유지부를 임시 배치 테이블까지 반송하는 반송부를 가지며, 상기 웨이퍼 테이블과 상기 임시 배치 테이블 사이에, 프레임 유닛의 상방으로부터 테이프를 통해 웨이퍼의 이면을 촬상하는 상부 카메라가 배치되고, 웨이퍼의 이면에 형성된 링형 보강부의 내주원의 중심을 구하는 가공 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 프레임 유닛 반출 기구는, 상기 프레임 유닛 유지부를 수평 방향으로 이차원으로 이동시키는 이차원 이동 기구를 갖고, 상기 이차원 이동 기구를 작동시켜 링형 보강부의 내주원의 중심을 상기 임시 배치 테이블의 중심과 일치시킨다.
또한, 바람직하게는, 상기 상부 카메라에 대향하여 프레임 유닛을 사이에 두도록 하부 카메라가 배치되고, 웨이퍼의 링형 보강부에 대응하는 표면을 상기 하부 카메라로 촬상하여, 링형 보강부를 절단하는 영역에 디바이스가 존재하는지의 여부를 검사하며, 디바이스가 존재하는 경우에는 가공을 중단한다.
또한, 바람직하게는, 상기 상부 카메라의 촬상에 의해, 링형 보강부와 테이프가 밀착되어 있지 않은 영역을 검출한 경우, 가공을 중단한다.
또한, 바람직하게는, 상기 테이프 압착 유닛은, 상기 웨이퍼 테이블의 상방에 배치된 상부 챔버와, 상기 웨이퍼 테이블을 수용한 하부 챔버와, 상기 상부 챔버를 승강시켜 상기 하부 챔버에 접촉시킨 폐색 상태와 상기 하부 챔버로부터 이격시킨 개방 상태를 생성하는 승강 기구와, 상기 폐색 상태에서 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 진공으로 하는 진공부와, 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 대기에 개방하는 대기 개방부를 갖고, 상기 웨이퍼 테이블에 지지된 웨이퍼의 이면에 테이프 부착 프레임의 테이프가 위치된 상태에서, 상기 승강 기구를 작동시켜 상기 폐색 상태를 유지하면서 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 진공으로 하며, 상기 상부 챔버에 배치된 압박 롤러로 테이프 부착 프레임의 테이프를 웨이퍼의 이면에 압착한다.
또한, 바람직하게는, 상기 보강부 제거 유닛은, 웨이퍼의 외주에 형성된 링형 보강부의 내주원을 따라 레이저 빔을 조사(照射)하여 절단홈을 형성하는 레이저 빔 조사 유닛과, 상기 임시 배치 테이블에 임시 배치된 프레임 유닛을 유지하여 상승시키고 상기 레이저 빔 조사 유닛에 위치시키는 제1 승강 테이블과, 상기 절단홈으로부터 링형 보강부를 분리하는 분리부를 갖고, 상기 분리부는, 테이프에 자외선을 조사하여 테이프의 점착력을 저감시키는 자외선 조사부와, 링형 보강부를 외주에 노출시켜 웨이퍼의 내측을 흡인 유지하는 제2 승강 테이블과, 쐐기를 갖는 피스(piece)를 링형 보강부의 외주에 작용시켜 링형 보강부를 분리하는 분리기와, 분리된 링형 보강부가 폐기되는 폐기부를 갖는다.
본 발명의 일 측면에 따른 가공 방법은, 웨이퍼를 수용하는 개구부가 형성된 링형의 프레임을 준비하는 프레임 준비 공정과, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼를 준비하는 웨이퍼 준비 공정과, 상기 프레임과 웨이퍼의 이면에 테이프를 접착하여 프레임 유닛을 생성하는 프레임 유닛 생성 공정과, 링형 보강부를 촬상하여 링형 보강부의 내주원의 중심을 설정하는 중심 설정 공정과, 상기 중심에 기초하여 상기 프레임 유닛을 회전시켜 링형 보강부의 내주원을 따라 절단하는 절단 공정과, 상기 프레임 유닛으로부터 절단된 링형 보강부를 제거하는 보강부 제거 공정을 포함하기 때문에, 링형 보강부의 내주원을 따라 웨이퍼를 절단하여, 웨이퍼로부터 링형 보강부를 적정하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 가공 장치에서는, 상기 웨이퍼 테이블로부터 상기 임시 배치 테이블 사이에, 프레임 유닛의 상방으로부터 테이프를 통해 웨이퍼의 이면을 촬상하는 상부 카메라가 배치되고, 웨이퍼의 이면에 형성된 링형 보강부의 내주원을 구하기 때문에, 웨이퍼의 이면에 형성된 링형 보강부의 내주원을 따라 레이저 빔을 조사함으로써, 웨이퍼를 소요 위치에서 절단하여 웨이퍼로부터 링형 보강부를 적정하게 제거할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가공 장치에 의해 가공이 실시되는 웨이퍼의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼 카세트 테이블 등의 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 핸드의 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 프레임 수용 유닛 등의 사시도이다.
도 6의 (a)는 도 1에 도시된 프레임 테이블이 하강 위치에 위치하고 있는 상태에서의 테이프 접착 유닛 등의 사시도, 도 6의 (b)는 도 1에 도시된 프레임 테이블이 상승 위치에 위치하고 있는 상태에서의 테이프 접착 유닛 등의 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 테이프 압착 유닛의 분해 사시도이다.
도 8은 테이프 압착 단계에서 압박 롤러에 의한 테이프의 압박을 개시하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 테이프 압착 단계에서 압박 롤러에 의한 테이프의 압박이 종료된 상태를 도시한 단면도이다.
도 10의 (a)는 웨이퍼의 표면측에서 본 프레임 유닛의 사시도, 도 10의 (b)는 웨이퍼의 이면측에서 본 프레임 유닛의 사시도이다.
도 11은 도 1에 도시된 보강부 제거 유닛의 사시도이다.
도 12는 프레임 유닛 반출 기구의 상부 카메라와 하부 카메라 사이에 프레임 유닛을 위치시킨 상태를 도시한 사시도이다.
도 13의 (a)는 링형 보강부에 디바이스가 존재하지 않고, 또한 링형 보강부와 테이프가 밀착되어 있는 경우의 프레임 유닛의 일부 단면도, 도 13의 (b)는 링형 보강부에 디바이스가 존재하는 경우의 프레임 유닛의 일부 단면도, 도 13의 (c)는 링형 보강부와 테이프가 밀착되어 있지 않은 경우의 프레임 유닛의 일부 단면도이다.
도 14는 절단 공정에서 웨이퍼의 밑동부에 레이저 빔을 조사하고 있는 상태를 도시한 모식도이다.
도 15는 도 1에 도시된 보강부 제거 유닛의 제1 승강 테이블의 사시도이다.
도 16의 (a)는 도 1에 도시된 보강부 제거 유닛의 분리부의 사시도, 도 16의 (b)는 도 16의 (a)에 도시된 지지 기판의 확대 사시도이다.
도 17은 도 1에 도시된 보강부 제거 유닛의 폐기부의 사시도이다.
도 18은 보강부 제거 공정에서, 제2 승강 테이블로 웨이퍼를 흡인 유지한 상태를 도시한 모식도이다.
도 19는 보강부 제거 공정에서, 보강부 제거 유닛의 피스를 링형 보강부의 외주에 작용시킨 상태를 도시한 모식도이다.
도 20은 보강부 제거 공정에서, 웨이퍼로부터 보강부를 분리한 상태를 도시한 모식도이다.
도 21은 도 1에 도시된 링 없는 유닛 반출 기구의 반전 기구의 사시도이다.
도 22는 도 1에 도시된 링 없는 유닛 반출 기구의 링 없는 유닛 지지부 및 압입부의 사시도이다.
도 23은 링 없는 유닛 수용 공정을 실시하고 있는 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
먼저, 실시형태에 따른 가공 장치를 설명한다. 도 1을 참조하여 설명하면, 전체를 부호 2로 나타내는 가공 장치는, 복수의 웨이퍼가 수용된 웨이퍼 카세트(6)가 배치되는 웨이퍼 카세트 테이블(8)과, 웨이퍼 카세트 테이블(8)에 배치된 웨이퍼 카세트(6)로부터 웨이퍼를 반출하는 웨이퍼 반출 기구(10)와, 웨이퍼 반출 기구(10)에 의해 반출된 웨이퍼의 표면측을 지지하는 웨이퍼 테이블(12)을 구비한다.
도 2에는, 가공 장치(2)에 의해 가공이 실시되는 웨이퍼(4)가 도시되어 있다. 웨이퍼(4)의 표면(4a)은, IC, LSI 등의 복수의 디바이스(14)가 격자형의 분할 예정 라인(16)에 의해 구획된 디바이스 영역(18)과, 디바이스 영역(18)을 둘러싸는 외주 잉여 영역(20)이 형성되어 있다. 도 2에서는, 편의적으로 디바이스 영역(18)과 외주 잉여 영역(20)의 경계(22)를 이점 쇄선으로 도시하고 있으나, 실제로는 경계(22)를 나타내는 선은 존재하지 않는다. 웨이퍼(4)의 이면(4b)측에는, 외주 잉여 영역(20)에 링형 보강부(24)가 볼록형으로 형성되어 있고, 외주 잉여 영역(20)의 두께는 디바이스 영역(18)의 두께보다 커지고 있다. 또한, 웨이퍼(4)의 둘레 가장자리에는, 결정 방위를 나타내는 절결(26)이 형성되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 카세트(6)에는, 표면(4a)이 위를 향한 상태에서 복수 매의 웨이퍼(4)가 상하 방향으로 간격을 두고 수용된다. 도시된 실시형태의 웨이퍼 카세트 테이블(8)은, 웨이퍼 카세트(6)가 배치되는 상부판(28)과, 상부판(28)을 지지하는 지지판(30)을 갖는다. 또한, 상부판(28)이 승강 가능하게 구성되고, 상부판(28)을 승강시켜 임의의 높이에 위치시키는 승강 기구가 설치되어도 좋다.
도 3을 참조하여 설명을 계속하면, 웨이퍼 반출 기구(10)는, 도 3에 화살표 Y로 나타내는 Y축 방향으로 이동 가능한 Y축 가동 부재(32)와, Y축 가동 부재(32)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(34)를 구비한다. Y축 이송 기구(34)는, Y축 가동 부재(32)의 하단에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(36)와, 볼 나사(36)를 회전시키는 모터(38)를 갖는다. Y축 이송 기구(34)는, 모터(38)의 회전 운동을 볼 나사(36)에 의해 직선 운동으로 변환하여 Y축 가동 부재(32)에 전달하고, Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(40)을 따라 Y축 가동 부재(32)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 또한, 도 3에 화살표 X로 나타내는 X축 방향은 Y축 방향에 직교하는 방향이고, 도 3에 화살표 Z로 나타내는 Z축 방향은 X축 방향 및 Y축 방향에 직교하는 상하 방향이다. X축 방향 및 Y축 방향이 규정하는 XY 평면은 실질적으로 수평이다.
도시된 실시형태의 웨이퍼 반출 기구(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 반송 아암(42)과, 반송 아암(42)의 선단에 배치되어 웨이퍼 카세트(6)에 수용된 웨이퍼(4)의 이면(4b)을 지지하여 웨이퍼(4)의 표리를 반전시키는 핸드(44)를 구비한다. 반송 아암(42)은, Y축 가동 부재(32)의 상면에 설치되어 있고, 에어 구동원 또는 전동 구동원 등의 적절한 구동원(도시 생략)에 의해 구동된다. 이 구동원은, 반송 아암(42)을 구동하여, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 각각의 방향에 있어서 임의의 위치에 핸드(44)를 위치시키고, 핸드(44)를 상하 반전시킨다.
도 4를 참조하여 설명하면, 핸드(44)는, 에어의 분출에 의해 부압이 발생하여 비접촉으로 웨이퍼(4)를 지지하는 베르누이 패드인 것이 바람직하다. 도시된 실시형태의 핸드(44)는 전체로서 C 형상이고, 핸드(44)의 편면(片面)에는, 압축 공기 공급원(도시 생략)에 접속된 복수의 에어 분출구(46)가 형성되어 있다. 핸드(44)의 외주 가장자리에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수의 가이드 핀(48)이 부설되어 있다. 각 가이드 핀(48)은, 핸드(44)의 직경 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 반출 기구(10)는, 웨이퍼 카세트 테이블(8)에 배치된 웨이퍼 카세트(6) 내의 웨이퍼(4)의 이면(4b)측(하측)에 핸드(44)를 위치시킨 후, 핸드(44)의 에어 분출구(46)로부터 압축 에어를 분출하여 베르누이 효과에 의해 핸드(44)의 편면측에 부압을 생성하여, 핸드(44)에 의해 비접촉으로 웨이퍼(4)를 이면(4b)측으로부터 흡인 지지한다. 핸드(44)에 흡인 지지된 웨이퍼(4)의 수평 이동은, 각 가이드 핀(48)에 의해 규제된다. 그리고, 웨이퍼 반출 기구(10)는, Y축 가동 부재(32) 및 반송 아암(42)을 이동시킴으로써, 핸드(44)로 흡인 지지한 웨이퍼(4)를 웨이퍼 카세트(6)로부터 반출한다.
도시된 실시형태의 웨이퍼 반출 기구(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(4)의 절결(26)의 위치를 검출하는 절결 검출 유닛(50)을 구비하고 있다. 절결 검출 유닛(50)은, 예컨대, 서로 상하 방향으로 간격을 두고 배치된 발광 소자(52) 및 수광 소자(54), 및 핸드(44)의 가이드 핀(48) 중 적어도 1개를 회전시키는 구동원(도시 생략)을 포함하는 구성이어도 좋다.
발광 소자(52) 및 수광 소자(54)는, 적절한 브래킷(도시 생략)을 통해 Y축 가동 부재(32) 또는 반송 경로에 부설될 수 있다. 또한, 상기 구동원에 의해 가이드 핀(48)이 회전하면, 가이드 핀(48)의 회전에 기인하여, 핸드(44)로 흡인 지지한 웨이퍼(4)가 회전하도록 되어 있다. 가이드 핀(48)으로부터 웨이퍼(4)에 확실히 회전을 전달시키기 위해서, 구동원에 의해 회전하는 가이드 핀(48)의 외주면은 적절한 합성 고무로 형성되어 있는 것이 적합하다.
절결 검출 유닛(50)은, 웨이퍼(4)가 핸드(44)에 의해 흡인 지지되고, 발광 소자(52)와 수광 소자(54) 사이에 웨이퍼(4)의 외주가 위치된 상태에서, 구동원으로 가이드 핀(48)을 통해 웨이퍼(4)를 회전시킴으로써, 절결(26)의 위치를 검출할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(4)의 방향을 임의의 방향으로 조정하는 것이 가능해진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 테이블(12)은, 웨이퍼 반출 기구(10)에 인접하여 배치되어 있다. 도시된 실시형태의 웨이퍼 테이블(12)은, 웨이퍼(4)의 외주 잉여 영역(20)을 지지하고 외주 잉여 영역(20)보다 내측의 부분을 비접촉으로 하는 환형 지지부(56)와, 환형 지지부(56)의 외주에 배치되고, 후술하는 프레임(64)(도 5 참조)을 지지하는 프레임 지지부(58)를 구비한다. 환형 지지부(56)의 상면에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 흡인 구멍(60)이 형성되어 있고, 각 흡인 구멍(60)은 진공 펌프 등의 흡인원(도시 생략)에 접속되어 있다. 웨이퍼 테이블(12)에서의 환형 지지부(56)보다 직경 방향 내측 부분은 하방으로 움푹 들어간 원형의 오목부(62)로 되어 있다.
핸드(44)가 180° 반전하여 웨이퍼(4)의 표리를 반전시켜, 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 아래를 향한 상태에서 웨이퍼 테이블(12)에 웨이퍼(4)가 실리면, 웨이퍼(4)의 외주 잉여 영역(20)이 환형 지지부(56)에 의해 지지되고, 웨이퍼(4)의 디바이스 영역(18)은 오목부(62)에 위치한다. 이 때문에, 디바이스(14)가 형성되어 있는 표면(4a)이 아래를 향한 상태에서 웨이퍼 테이블(12)에 웨이퍼(4)가 실려도, 디바이스(14)와 웨이퍼 테이블(12)이 접촉하는 일이 없기 때문에 디바이스(14)의 손상이 방지된다. 또한, 웨이퍼 테이블(12)은, 환형 지지부(56)에 의해 외주 잉여 영역(20)을 지지한 후, 흡인원을 작동시켜 각 흡인 구멍(60)에 흡인력을 생성하여 외주 잉여 영역(20)을 흡인 유지함으로써, 웨이퍼(4)의 위치 어긋남을 방지한다.
도 5를 참조하여 설명하면, 가공 장치(2)는, 또한, 웨이퍼(4)를 수용하는 개구부(64a)가 형성된 링형의 프레임(64)을 복수 수용하는 프레임 수용 유닛(66)과, 프레임 수용 유닛(66)으로부터 프레임(64)을 반출하는 프레임 반출 기구(68)와, 프레임 반출 기구(68)에 의해 반출된 프레임(64)을 지지하는 프레임 테이블(70)을 구비한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 도시된 실시형태의 프레임 수용 유닛(66)은, 하우징(72)과, 하우징(72) 내에 승강 가능하게 배치된 승강판(74)과, 승강판(74)을 승강시키는 승강 기구(도시 생략)를 구비한다. 도 5에서 하우징(72)의 X축 방향 안쪽측의 측면에는, Z축 방향으로 연장되는 Z축 가이드 부재(78)가 배치되어 있다. 승강판(74)은, Z축 가이드 부재(78)에 승강 가능하게 지지되어 있고, 승강판(74)을 승강시키는 승강 기구는, Z축 가이드 부재(78)의 내부에 배치되어 있다. 승강 기구는, 예컨대, 승강판(74)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
도 5에서 하우징(72)의 X축 방향 전방측의 측면에는, 손잡이(76a)가 부설된 도어(76)가 설치되어 있고, 프레임 수용 유닛(66)에서는, 손잡이(76a)를 파지하여 도어(76)를 개방함으로써, 하우징(72)의 내부에 프레임(64)을 수용할 수 있도록 되어 있다. 또한, 하우징(72)의 상단에는 개구부(80)가 형성되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(64)은, 하우징(72)의 내부에 있어서 승강판(74)의 상면에 적층되도록 수용된다. 적층된 복수 매의 프레임(64) 중 최상단의 프레임(64)이 하우징(72)의 개구부(80)로부터 프레임 반출 기구(68)에 의해 반출된다. 또한, 프레임 수용 유닛(66)은, 개구부(80)로부터 프레임(64)이 반출되면, 승강 기구에 의해 승강판(74)을 적절히 상승시켜, 프레임 반출 기구(68)에 의해 반출 가능한 위치에 최상단의 프레임(64)을 위치시킨다.
도 5를 참조하여 설명을 계속하면, 프레임 반출 기구(68)는, 적절한 브래킷(도시 생략)에 고정되어 X축 방향으로 연장되는 X축 가이드 부재(82)와, X축 방향으로 이동 가능하게 X축 가이드 부재(82)에 지지된 X축 가동 부재(84)와, X축 가동 부재(84)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 이송 기구(도시 생략)와, Z축 방향으로 이동 가능하게 X축 가동 부재(84)에 지지된 Z축 가동 부재(86)와, Z축 가동 부재(86)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이송 기구(도시 생략)를 포함한다. 예컨대, 프레임 반출 기구(68)의 X축 이송 기구는, X축 가동 부재(84)에 연결되어 X축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖고, Z축 이송 기구는, Z축 가동 부재(86)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
프레임 반출 기구(68)의 Z축 가동 부재(86)는, 프레임(64)을 유지하는 유지부(88)를 갖는다. 도시된 실시형태의 유지부(88)는, 직사각형 형상의 기판(90)과, 기판(90)의 하면에 설치된 복수의 흡인 패드(92)를 갖고, 각 흡인 패드(92)는 흡인원(도시 생략)에 접속되어 있다.
프레임 반출 기구(68)는, 프레임 수용 유닛(66)에 수용되어 있는 최상단의 프레임(64)을 유지부(88)의 흡인 패드(92)로 흡인 유지한 후, X축 가동 부재(84) 및 Z축 가동 부재(86)를 이동시킴으로써, 흡인 유지한 최상단의 프레임(64)을 프레임 수용 유닛(66)으로부터 반출한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프레임 테이블(70)은, 실선으로 도시된 하강 위치와, 이점 쇄선으로 도시된 상승 위치 사이에서 승강 가능하게 Z축 가이드 부재(94)에 지지되어 있다. Z축 가이드 부재(94)에는, 하강 위치와 상승 위치 사이에서 프레임 테이블(70)을 승강시키는 적절한 구동원(예컨대 에어 구동원 또는 전동 구동원)이 부설되어 있다. 이 프레임 테이블(70)은, 프레임 반출 기구(68)에 의해 반출된 프레임(64)을 하강 위치에 있어서 수취한다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가공 장치(2)는, 프레임 테이블(70)의 상방에 배치되어 프레임(64)에 테이프(96)를 접착하는 테이프 접착 유닛(98)(도 1 참조)과, 테이프(96)가 접착된 프레임(64)[이하 「테이프 부착 프레임(64')」이라고 하는 경우가 있음]을 웨이퍼 테이블(12)까지 반송하여 웨이퍼 테이블(12)에 지지된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 프레임(64)의 개구부(64a)를 위치시켜 테이프 부착 프레임(64')을 웨이퍼 테이블(12)에 배치하는 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)(도 5 참조)와, 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 압착하는 테이프 압착 유닛(102)(도 1 참조)을 포함한다.
도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명하면, 도시된 실시형태의 테이프 접착 유닛(98)은, 사용 전의 테이프(96)가 감긴 롤 테이프(96R)를 지지하는 롤 테이프 지지부(104)와, 사용이 끝난 테이프(96)를 권취하는 테이프 권취부(106)와, 롤 테이프(96R)로부터 테이프(96)를 인출하는 테이프 인출부(108)와, 인출된 테이프(96)를 프레임(64)에 압착하는 압착부(110)와, 프레임(64)의 외주로 비어져 나온 테이프(96)를 프레임(64)을 따라 절단하는 절단부(112)를 구비한다.
도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 롤 테이프 지지부(104)는, X축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 적절한 브래킷(도시 생략)에 지지된 지지 롤러(114)를 포함한다. 지지 롤러(114)에는, 테이프(96)의 점착면을 보호하기 위한 박리지(116)가 테이프(96)의 점착면에 부설되어 원통형으로 감긴 롤 테이프(96R)가 지지되어 있다.
테이프 권취부(106)는, X축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 적절한 브래킷(도시 생략)에 지지된 권취 롤러(118)와, 권취 롤러(118)를 회전시키는 모터(도시 생략)를 포함한다. 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 테이프 권취부(106)는, 모터에 의해 권취 롤러(118)를 회전시킴으로써, 프레임(64)에 접착한 부분에 해당하는 원형의 개구부(120)가 형성된 사용이 끝난 테이프(96)를 권취한다.
도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명을 계속하면, 테이프 인출부(108)는, 롤 테이프 지지부(104)의 지지 롤러(114)의 하방에 배치된 인출 롤러(122)와, 인출 롤러(122)를 회전시키는 모터(도시 생략)와, 인출 롤러(122)의 회전에 따라 회전하는 종동 롤러(124)를 포함한다. 테이프 인출부(108)는, 모터에 의해 인출 롤러(122)와 함께 종동 롤러(124)를 회전시킴으로써, 인출 롤러(122)와 종동 롤러(124) 사이에 끼워 넣은 테이프(96)를 롤 테이프(96R)로부터 인출한다.
인출 롤러(122)와 종동 롤러(124) 사이를 통과한 테이프(96)로부터는 박리지(116)가 박리되고, 박리된 박리지(116)는 박리지 권취부(126)에 의해 권취되도록 되어 있다. 도시된 실시형태의 박리지 권취부(126)는, 종동 롤러(124)의 상방에 배치된 박리지 권취 롤러(128)와, 박리지 권취 롤러(128)를 회전시키는 모터(도시 생략)를 갖는다. 또한, 박리지(116)가 박리된 테이프(96)는, 인출 롤러(122)와 Y축 방향으로 간격을 두고 배치된 가이드 롤러(130)를 거쳐 권취 롤러(118)로 유도되도록 되어 있다.
압착부(110)는, Y축 방향으로 이동 가능하게 배치된 압박 롤러(132)와, 압박 롤러(132)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(도시 생략)를 포함한다. 압착부(110)의 Y축 이송 기구는, 적절한 구동원(예컨대 에어 구동원 또는 전동 구동원)으로 구성될 수 있다.
도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 절단부(112)는, 적절한 브래킷(도시 생략)에 고정되어 Z축 방향으로 연장되는 Z축 가이드 부재(134)와, Z축 방향으로 이동 가능하게 Z축 가이드 부재(134)에 지지된 Z축 가동 부재(136)와, Z축 가동 부재(136)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이송 기구(도시 생략)를 포함한다. 절단부(112)의 Z축 이송 기구는, 예컨대, Z축 가동 부재(136)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
또한, 절단부(112)는, Z축 가동 부재(136)의 선단 하면에 고정된 모터(138)와, Z축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 모터(138)에 의해 회전되는 아암편(140)을 포함한다. 아암편(140)의 하면에는, 서로 간격을 두고 제1·제2 수하편(垂下片; 142a, 142b)이 부설되어 있다. 제1 수하편(142a)에는, Z축 방향과 직교하는 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 원형의 커터(144)가 지지되고, 제2 수하편(142b)에는, Z축 방향과 직교하는 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 누름 롤러(146)가 지지되어 있다.
프레임 반출 기구(68)로부터 프레임(64)을 수취한 프레임 테이블(70)이 하강 위치[도 6의 (a)에 도시된 위치]로부터 상승 위치[도 6의 (b)에 도시된 위치]에 위치되기 전에, 테이프 접착 유닛(98)은, 인출 롤러(122)와 종동 롤러(124)에 의해 미사용의 테이프(96)를 인출한다. 계속해서, 압착부(110)의 압박 롤러(132)에 의해 테이프(96)를 프레임(64)에 압박할 수 있을 정도로 프레임 테이블(70)을 상승 위치에 위치시켜, 압박 롤러(132)에 테이프(96)를 통해 프레임(64)을 접촉시킨다. 그리고, 압박 롤러(132)로 테이프(96)의 점착면을 프레임(64)에 압박하면서 압박 롤러(132)를 Y축 방향으로 굴린다. 이에 의해, 테이프 인출부(108)에 의해 롤 테이프(96R)로부터 인출된 테이프(96)를 프레임(64)에 압착할 수 있다.
테이프(96)를 프레임(64)에 압착한 후, 테이프 접착 유닛(98)은, 절단부(112)의 Z축 가동 부재(136)를 Z축 이송 기구에 의해 하강시켜, 프레임(64) 상의 테이프(96)에 커터(144)를 압박하고 누름 롤러(146)로 테이프(96) 위로부터 프레임(64)을 누른다. 계속해서, 모터(138)에 의해 아암편(140)을 회전시켜, 커터(144) 및 누름 롤러(146)를 프레임(64)을 따라 원을 그리도록 이동시킨다. 이에 의해, 프레임(64)의 외주로 비어져 나온 테이프(96)를 프레임(64)을 따라 절단할 수 있다. 또한, 누름 롤러(146)로 테이프(96) 위로부터 프레임(64)을 누르고 있기 때문에, 테이프(96)를 절단하고 있을 때에 프레임(64)이나 테이프(96)의 위치 어긋남이 방지된다. 그리고, 프레임 테이블(70)을 하강시킨 후, 프레임(64)에 접착한 부분에 해당하는 원형의 개구부(120)가 형성된 사용이 끝난 테이프(96)는, 테이프 권취부(106)에 의해 권취된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)는, 적절한 브래킷(도시 생략)에 고정되어 Y축 방향으로 연장되는 Y축 가이드 부재(148)와, Y축 방향으로 이동 가능하게 Y축 가이드 부재(148)에 지지된 Y축 가동 부재(150)와, Y축 가동 부재(150)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(도시 생략)와, Z축 방향으로 이동 가능하게 Y축 가동 부재(150)에 지지된 Z축 가동 부재(152)와, Z축 가동 부재(152)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이송 기구(도시 생략)를 포함한다. 예컨대, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 Y축 이송 기구는, Y축 가동 부재(150)에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖고, Z축 이송 기구는, Z축 가동 부재(152)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 Z축 가동 부재(152)는, 테이프 부착 프레임(64')을 유지하는 유지부(154)를 갖는다. 도시된 실시형태의 유지부(154)는, 직사각형 형상의 기판(156)과, 기판(156)의 하면에 설치된 복수의 흡인 패드(158)를 갖고, 각 흡인 패드(158)는 흡인원(도시 생략)에 접속되어 있다.
테이프 부착 프레임 반송 기구(100)는, 테이프(96)의 점착면이 아래를 향한 상태에서 프레임 테이블(70)에 지지되어 있는 테이프 부착 프레임(64')의 상면을 유지부(154)의 각 흡인 패드(158)로 흡인 유지하고, Y축 가동 부재(150) 및 Z축 가동 부재(152)를 이동시킴으로써, 유지부(154)로 흡인 유지한 테이프 부착 프레임(64')을 프레임 테이블(70)로부터 웨이퍼 테이블(12)까지 반송하며, 웨이퍼 테이블(12)에 지지된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 프레임(64)의 개구부(64a)를 위치시켜 테이프 부착 프레임(64')을 웨이퍼 테이블(12)에 배치한다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 테이프 압착 유닛(102)에 대해 설명한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 테이프 압착 유닛(102)은, 웨이퍼 테이블(12)의 상방에 배치된 상부 챔버(160)와, 웨이퍼 테이블(12)을 수용한 하부 챔버(162)와, 상부 챔버(160)를 승강시켜 하부 챔버(162)에 접촉시킨 폐색 상태와 하부 챔버(162)로부터 이격시킨 개방 상태를 생성하는 승강 기구(164)와, 폐색 상태에서 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)를 진공으로 하는 진공부(166)와, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)를 대기에 개방하는 대기 개방부(168)를 구비한다.
도시된 실시형태의 상부 챔버(160)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 원형의 상부판(170)과, 상부판(170)의 둘레 가장자리로부터 수하하는 원통형의 측벽(172)을 포함한다. 상부판(170)의 상면에는, 에어 실린더 등의 적절한 액추에이터로 구성될 수 있는 승강 기구(164)가 장착되어 있다. 상부판(170)의 하면과 측벽(172)의 내주면에 의해 규정되는 수용 공간에는, 웨이퍼 테이블(12)에 지지된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)를 압박하기 위한 압박 롤러(174)와, 압박 롤러(174)를 회전 가능하게 지지하는 지지편(176)과, 지지편(176)을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(178)가 배치되어 있다.
Y축 이송 기구(178)는, 지지편(176)에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(180)와, 볼 나사(180)를 회전시키는 모터(182)를 갖는다. 그리고, Y축 이송 기구(178)는, 모터(182)의 회전 운동을 볼 나사(180)에 의해 직선 운동으로 변환하여 지지편(176)에 전달하고, Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(184)을 따라 지지편(176)을 이동시킨다.
도 7에 도시된 바와 같이, 하부 챔버(162)는 원통형의 측벽(186)을 갖고, 측벽(186)의 상부는 개방되며, 측벽(186)의 하부는 폐색되어 있다. 측벽(186)에는 접속 개구(188)가 형성되어 있다. 접속 개구(188)에는, 적절한 진공 펌프로 구성될 수 있는 진공부(166)가 유로(190)를 통해 접속되어 있다. 유로(190)에는, 유로(190)를 대기에 개방 가능한 적절한 밸브로 구성될 수 있는 대기 개방부(168)가 형성되어 있다.
테이프 압착 유닛(102)은, 웨이퍼 테이블(12)에 지지된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)가 위치된 상태에서, 승강 기구(164)에 의해 상부 챔버(160)를 하강시켜, 상부 챔버(160)의 측벽(172)의 하단을 하부 챔버(162)의 측벽(186)의 상단에 접촉시켜, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)를 폐색 상태로 하고, 압박 롤러(174)를 테이프 부착 프레임(64')에 접촉시킨다.
계속해서, 테이프 압착 유닛(102)은, 대기 개방부(168)를 구성하는 밸브를 폐쇄한 상태에서 진공부(166)를 구성하는 진공 펌프를 작동시켜, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)의 내부를 진공으로 한 후, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, Y축 이송 기구(178)로 압박 롤러(174)를 Y축 방향으로 굴림으로써, 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프(96)를 압착하여 프레임 유닛(U)을 생성한다. 프레임 유닛(U)을 표면측 및 이면측에서 본 사시도를 도 10의 (a) 및 (b)에 도시한다.
압박 롤러(174)에 의해 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프(96)를 압착하면, 링형 보강부(24)의 밑동부에 있어서, 웨이퍼(4)와 테이프(96) 사이에 약간의 간극이 형성되지만, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)의 내부를 진공으로 한 상태에서 웨이퍼(4)와 테이프(96)를 압착하기 때문에, 웨이퍼(4)와 테이프(96) 사이의 약간의 간극의 압력이 대기압보다 낮아, 테이프(96)를 압착한 후에 대기 개방부(168)를 개방하면, 대기압에 의해 테이프(96)가 웨이퍼(4)에 압박된다. 이에 의해, 링형 보강부(24)의 밑동부에서의 웨이퍼(4)와 테이프(96)와의 간극이 없어져, 링형 보강부(24)의 밑동부를 따라 테이프(96)가 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 밀착된다.
도 1 및 도 11에 도시된 바와 같이, 가공 장치(2)는, 또한, 테이프 압착 유닛(102)에 의해 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)와 웨이퍼(4)의 이면(4b)이 압착된 프레임 유닛(U)을 웨이퍼 테이블(12)로부터 반출하는 프레임 유닛 반출 기구(192)와, 프레임 유닛 반출 기구(192)에 의해 반출된 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)로부터 링형 보강부(24)를 절단하여 제거하는 보강부 제거 유닛(194)과, 링형 보강부(24)가 제거된 링 없는 유닛을 보강부 제거 유닛(194)으로부터 반출하는 링 없는 유닛 반출 기구(196)(도 1 참조)와, 링 없는 유닛 반출 기구(196)에 의해 반출된 링 없는 유닛을 수용하는 프레임 카세트(198)가 배치되는 프레임 카세트 테이블(200)(도 1 참조)을 포함한다.
도시된 실시형태의 프레임 유닛 반출 기구(192)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(4)를 유지하는 웨이퍼 유지부(202a) 및 프레임(64)을 유지하는 프레임 유지부(202b)를 포함하는 프레임 유닛 유지부(202)와, 프레임 유닛 유지부(202)를 임시 배치 테이블(204)에 반송하는 반송부(206)를 구비한다.
프레임 유닛 유지부(202)의 웨이퍼 유지부(202a)는, 원형 형상의 기판(208)과, 기판(208)의 하면에 장착된 원형 형상의 흡착편(210)을 포함한다. 흡착편(210)의 하면에는 복수의 흡인 구멍(도시 생략)이 형성되고, 각 흡인 구멍은 흡인원(도시 생략)에 접속되어 있다. 프레임 유지부(202b)는, 웨이퍼 유지부(202a)의 기판(208)의 둘레 가장자리로부터 둘레 방향으로 간격을 두고 직경 방향 외측으로 돌출되는 복수(도시된 실시형태에서는 4개)의 돌출편(212)과, 돌출편(212)의 하면에 부설된 흡인 패드(214)를 포함하고, 각 흡인 패드(214)는 흡인원(도시 생략)에 접속되어 있다.
반송부(206)는, 적절한 브래킷(도시 생략)에 고정되어 X축 방향으로 연장되는 X축 가이드 부재(216)와, X축 방향으로 이동 가능하게 X축 가이드 부재(216)에 지지된 X축 가동 부재(218)와, X축 가동 부재(218)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 이송 기구(도시 생략)와, Z축 방향으로 이동 가능하게 X축 가동 부재(218)에 지지된 Z축 가동 부재(220)와, Z축 가동 부재(220)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이송 기구(도시 생략)와, Y축 방향으로 이동 가능하게 Z축 가동 부재(220)에 지지된 Y축 가동 부재(222)와, Y축 가동 부재(222)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(도시 생략)를 포함한다. Y축 가동 부재(222)의 선단에는, 웨이퍼 유지부(202a)의 기판(208)이 연결되어 있다. 반송부(206)의 X축·Y축·Z축 이송 기구의 각각은, 예컨대, 볼 나사와, 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
프레임 유닛 반출 기구(192)는, 프레임 유닛 유지부(202)를 수평 방향으로 이차원으로 이동시키는 이차원 이동 기구를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 도시된 실시형태에서는, 반송부(206)의 X축 이송 기구 및 Y축 이송 기구에 의해 XY 평면에 있어서 프레임 유닛 유지부(202)가 수평 방향으로 이차원으로 이동하고, 반송부(206)에 의해 이차원 이동 기구가 구성되어 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 프레임 유닛 반출 기구(192)는, 웨이퍼 테이블(12)과 임시 배치 테이블(204) 사이의 영역에 배치되고, 프레임 유닛(U)의 상방으로부터 테이프(96)를 통해 웨이퍼(4)의 이면(4b)을 촬상하는 상부 카메라(223)와, 상부 카메라(223)에 대향하여 프레임 유닛(U)을 사이에 두도록 배치되고, 웨이퍼(4)의 링형 보강부(24)에 대응하는 표면(4a)을 촬상하는 하부 카메라(224)를 포함한다. 하부 카메라(224)는, 상부 카메라(223) 바로 아래에 위치되어 있다.
그리고, 프레임 유닛 반출 기구(192)에서는, 웨이퍼 유지부(202a)의 흡착편(210)으로 웨이퍼(4)를 이면(4b)측[테이프(96)측]으로부터 흡인 유지하고, 프레임 유지부(202b)의 흡인 패드(214)로 프레임(64)을 흡인 유지한 상태에서, 반송부(206)를 작동시킴으로써, 프레임 유닛 유지부(202)로 유지한 프레임 유닛(U)을 웨이퍼 테이블(12)로부터 반출한다.
또한, 도시된 실시형태의 프레임 유닛 반출 기구(192)는, 이차원 이동 기구를 구성하는 반송부(206)를 작동시켜, 프레임 유닛 유지부(202)로 유지한 프레임 유닛(U)의 상방으로부터, 테이프(96)를 통해 웨이퍼(4)의 이면(4b)을 상부 카메라(223)에 의해 촬상한다. 구체적으로는, 링형 보강부(24)의 내주원의 적어도 3개소를 상부 카메라(223)로 촬상한다. 이에 의해, 링형 보강부(24)의 내주원에서의 적어도 3점의 좌표를 계측하고, 계측한 3점의 좌표에 기초하여, 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 형성된 링형 보강부(24)의 내주원의 중심 좌표를 구할 수 있다.
또한, 프레임 유닛 반출 기구(192)에서는, 반송부(206)를 작동시켜, 프레임 유닛(U)의 하방으로부터, 링형 보강부(24)에 대응하는 표면(4a)을 하부 카메라(224)로 촬상한다. 이에 의해, 링형 보강부(24)를 제거하기 위해서 웨이퍼(4)를 절단하는 영역[링형 보강부(24)의 내주원]에, 디바이스(14)가 존재하는지의 여부를 검사할 수 있다.
그리고, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 링형 보강부(24)를 제거하기 위해서 웨이퍼(4)를 절단하는 영역에 디바이스(14)가 존재하지 않는 경우, 프레임 유닛 반출 기구(192)는, 이차원 이동 기구를 구성하는 반송부(206)를 작동시켜, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심을 임시 배치 테이블(204)의 중심과 일치시켜, 프레임 유닛(U)을 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치한다.
한편, 링형 보강부(24)를 제거하기 위해서 웨이퍼(4)를 절단하는 영역에 디바이스(14)가 존재하는 프레임 유닛(U)에 대해서는, 가공 장치(2)에 의한 가공을 중단한다. 예컨대 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 링형 보강부(24)와 디바이스(14)가 겹쳐 있는 경우에는, 링형 보강부(24)와 디바이스(14)가 겹치지 않도록, 도시하지 않은 연삭 장치를 이용하여 링형 보강부(24)를 연삭하여, 링형 보강부(24)의 폭을 좁게 하는 가공을 실시한다. 이에 의해, 링형 보강부(24)를 제거하기 위해서 웨이퍼(4)를 절단할 때에, 디바이스(14)를 절단해 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가공 장치(2)에서는, 링형 보강부(24)를 따라 상부 카메라(223)가 촬상한 화상에 기초하여, 링형 보강부(24)와 테이프(96)가 밀착되어 있지 않은 영역을 검출한 경우에는, 가공을 중단하도록 되어 있다. 예컨대, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 링형 보강부(24)와 테이프(96) 사이에 간극(V)이 존재하는 프레임 유닛(U)에 대해서는, 가공 장치(2)에 의한 가공을 중단한다. 이에 의해, 후공정에서, 디바이스(14)마다의 디바이스 칩으로 웨이퍼(4)를 다이싱할 때에, 디바이스(14)의 불량이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 임시 배치 테이블(204)은, 웨이퍼 테이블(12)과 X축 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 도시된 실시형태의 임시 배치 테이블(204)은, 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)의 외주 잉여 영역(20)을 지지하고 외주 잉여 영역(20)보다 내측의 부분을 비접촉으로 하는 환형 지지부(226)와, 환형 지지부(226)의 외주에 배치되고, 프레임(64)을 지지하는 프레임 지지부(228)를 구비한다.
환형 지지부(226)보다 직경 방향 내측 부분은, 하방으로 움푹 들어간 원형의 오목부(230)로 되어 있다. 임시 배치 테이블(204)의 프레임 지지부(228)는, 히터(도시 생략)를 구비하고, 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치된 프레임 유닛(U)의 테이프(96)를 히터에 의해 가열함으로써 테이프(96)를 연화시켜, 링형 보강부(24)의 밑동부에 테이프(96)를 대기압에 의해 한층 밀착시킬 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
도시된 실시형태의 가공 장치(2)는, 임시 배치 테이블(204)을 Y축 방향으로 반송하는 임시 배치 테이블 반송부(232)를 포함한다. 임시 배치 테이블 반송부(232)는, Y축 방향으로 연장되는 Y축 가이드 부재(234)와, Y축 방향으로 이동 가능하게 Y축 가이드 부재(234)에 지지된 Y축 가동 부재(236)와, Y축 가동 부재(236)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(238)를 구비한다. Y축 가동 부재(236)의 상부에는 임시 배치 테이블(204)이 고정되어 있다. Y축 이송 기구(238)는, Y축 가동 부재(236)에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(240)와, 볼 나사(240)를 회전시키는 모터(242)를 갖는다. 그리고, 임시 배치 테이블 반송부(232)는, 모터(242)의 회전 운동을 볼 나사(240)에 의해 직선 운동으로 변환하여 Y축 가동 부재(236)에 전달하고, Y축 가동 부재(236)와 함께 임시 배치 테이블(204)을 Y축 방향으로 반송한다.
도 1 및 도 11에 도시된 바와 같이, 보강부 제거 유닛(194)은, 웨이퍼(4)의 외주에 형성된 링형 보강부(24)의 밑동부를 향해 레이저 빔을 조사하여 절단홈을 형성하는 레이저 빔 조사 유닛(244)과, 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치된 프레임 유닛(U)을 유지하여 상승시키고 X축 방향으로 이동시켜 레이저 빔 조사 유닛(244)에 위치시키는 제1 승강 테이블(246)(도 1 참조)과, 절단홈으로부터 링형 보강부(24)를 분리하는 분리부(248)를 구비한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 레이저 빔 조사 유닛(244)은, X축 방향에 있어서 임시 배치 테이블(204)에 인접하여 배치된 하우징(250)과, 하우징(250)에 수용되어 레이저 빔을 생성하는 레이저 발진기(도시 생략)와, 레이저 발진기에서 생성된 레이저 빔을 집광하여 웨이퍼(4)의 외주에 형성된 링형 보강부(24)의 밑동부에 조사하는 집광기(252)와, 웨이퍼(4)에 레이저 빔이 조사되었을 때에 발생하는 데브리를 흡인하는 흡인 노즐(254)과, 흡인 노즐(254)에 접속된 흡인원(도시 생략)을 포함한다.
집광기(252)는, 하우징(250)의 상면으로부터 상방을 향해 흡인 노즐(254)측으로 경사져서 연장되어 있고, 이에 의해 레이저 빔의 조사 시에 발생한 데브리가 집광기(252)에 낙하하는 것이 억제되어 있다. 또한, 흡인 노즐(254)은, 하우징(250)의 상면으로부터 상방을 향해 집광기(252)측으로 경사져서 연장되어 있다.
레이저 빔 조사 유닛(244)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 승강 테이블(246)에 의해 유지한 프레임 유닛(U)을 회전시킨 상태에서, 웨이퍼(4)의 외주에 형성된 링형 보강부(24)의 밑동부를 향해 레이저 빔(LB)을 조사하여, 어블레이션 가공에 의해 링형 보강부(24)의 밑동부를 따라 링형의 절단홈(256)을 형성한다. 또한, 레이저 빔 조사 유닛(244)은, 어블레이션 가공에 의해 발생한 데브리를 흡인 노즐(254)에 의해 흡인한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 승강 테이블(246)은, 임시 배치 테이블(204)의 상방에 있어서 X축 방향으로 이동 가능하고 또한 Z축 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 도 15를 참조하여 설명하면, 제1 승강 테이블(246)은, 적절한 브래킷(도시 생략)에 고정되어 X축 방향으로 연장되는 X축 가이드 부재(258)와, X축 방향으로 이동 가능하게 X축 가이드 부재(258)에 지지된 X축 가동 부재(260)와, X축 가동 부재(260)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 이송 기구(도시 생략)와, Z축 방향으로 이동 가능하게 X축 가동 부재(260)에 지지된 Z축 가동 부재(262)와, Z축 가동 부재(262)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이송 기구(도시 생략)를 포함한다. 제1 승강 테이블(246)의 X축·Z축 이송 기구의 각각은, 예컨대, 볼 나사와, 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
Z축 가동 부재(262)의 선단 하면에는, 하방으로 연장되는 지지축(264)이 회전 가능하게 지지되어 있고, Z축 가동 부재(262)의 선단 상면에는, Z축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 지지축(264)을 회전시키는 모터(266)가 부착되어 있다. 지지축(264)의 하단에는 원형 형상의 흡착편(268)이 고정되어 있다. 흡착편(268)의 하면에는, 프레임(64)의 크기에 대응하는 원주 상에 둘레 방향으로 간격을 두고 복수의 흡인 구멍(도시 생략)이 형성되어 있고, 각 흡인 구멍은 흡인원에 접속되어 있다.
제1 승강 테이블(246)은, 임시 배치 테이블(204)의 프레임 지지부(228)의 히터에 의해 테이프(96)가 가열되어 링형 보강부(24)의 밑동부에 테이프(96)가 밀착된 프레임 유닛(U)의 프레임(64) 부분을 흡착편(268)으로 흡인 유지한 후, Z축 가동 부재(262) 및 X축 가동 부재(260)를 이동시켜, 흡착편(268)으로 흡인 유지한 프레임 유닛(U)을 상승시키고 X축 방향으로 이동시켜 레이저 빔 조사 유닛(244)에 위치시킨다. 또한, 프레임(64)이 자성을 갖는 재료로 형성되어 있는 경우에는, 흡착편(268)의 하면에 전자석(도시 생략)이 부설되어, 흡착편(268)이 자력에 의해 프레임(64)을 흡착할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다.
또한, 제1 승강 테이블(246)은, 레이저 빔 조사 유닛(244)에 의해 웨이퍼(4)에 레이저 빔(LB)을 조사할 때에, 모터(266)를 작동시켜, 흡착편(268)으로 흡인 유지한 프레임 유닛(U)을 회전시킨다. 또한, 제1 승강 테이블(246)은, 링형 보강부(24)의 밑동부에 절단홈(256)이 형성된 프레임 유닛(U)을 X축 방향, Z축 방향으로 이동시켜 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 분리부(248)는, 임시 배치 테이블(204)의 Y축 방향의 가동 범위에 있어서, 제1 승강 테이블(246)과 Y축 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 도 16의 (a), (b) 및 도 17을 참조하여 설명하면, 분리부(248)는, 테이프(96)의 절단홈(256)에 대응하는 영역[특히, 절단홈(256)보다 외측의 영역]에 자외선을 조사하여 테이프(96)의 점착력을 부분적으로 저감시키는 자외선 조사부(270)[도 16의 (a) 참조]와, 링형 보강부(24)를 외주에 노출시킨 상태에서 웨이퍼(4)의 내측을 흡인 유지하는 제2 승강 테이블(272)[도 16의 (a) 참조]과, 쐐기를 갖는 피스(402)를 링형 보강부(24)의 외주에 작용시켜 링형 보강부(24)를 분리하는 분리기(274)[도 16의 (a) 및 (b) 참조]와, 분리된 링형 보강부(24)가 폐기되는 폐기부(276)(도 17 참조)를 구비한다.
도 16의 (a)에 도시된 바와 같이, 도시된 실시형태의 분리부(248)는, 적절한 브래킷(도시 생략)에 고정되어 Z축 방향으로 연장되는 Z축 가이드 부재(278)와, Z축 방향으로 이동 가능하게 Z축 가이드 부재(278)에 지지된 Z축 가동 부재(280)와, Z축 가동 부재(280)를 Z축 방향으로 이동시키는 승강 기구(도시 생략)를 포함한다. 승강 기구는, 예컨대 Z축 가동 부재(280)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
Z축 가동 부재(280)의 선단 하면에는 지지편(282)이 지지되어 있고, 제2 승강 테이블(272)이 회전 가능하게 지지되어 있다. Z축 가동 부재(280)의 선단 상면에는, 제2 승강 테이블(272)을 회전시키는 모터(284)가 부착되어 있다. 도시된 실시형태의 지지편(282)에는, Y축 방향으로 간격을 두고 한 쌍의 상기 자외선 조사부(270)가 부설되어 있다.
제2 승강 테이블(272)은, Z축 가동 부재(280)의 선단 하면으로부터 하방으로 연장되는 지지축(286)과, 지지축(286)의 하단에 착탈 가능하게 장착된 원형의 테이블 헤드(287)를 갖는다. 테이블 헤드(287)의 하면에는 복수의 흡인 구멍(도시 생략)이 형성되어 있고, 각 흡인 구멍은 흡인원에 접속되어 있다.
또한, 지지편(282)에는 상기 분리기(274)가 장착되어 있다. 분리기(274)는, 지지편(282)의 하면에 간격을 두고 지지편(282)의 길이 방향으로 이동 가능하게 배치된 한 쌍의 가동편(288)과, 한 쌍의 가동편(288)을 이동시키는 한 쌍의 이송 기구(290)와, 각 가동편(288)에 승강 가능하게 지지된 한 쌍의 지지 기판(400)과, 한 쌍의 지지 기판(400)을 Z축 방향으로 승강시키는 한 쌍의 Z축 이송 기구(294)를 포함한다. 한 쌍의 이송 기구(290) 및 Z축 이송 기구(294)의 각각은, 에어 실린더 또는 전동 실린더 등의 적절한 액추에이터로 구성될 수 있다.
도 16의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명을 계속하면, 각 지지 기판(400)의 상면에는, 쐐기를 갖는 피스(402)와, 프레임(64)을 지지하는 프레임 지지부(404)와, 프레임 유닛(U)으로부터 정전기를 제거하는 이오나이저(406)가 장착되어 있다.
피스(402)는, 상방으로부터 하방을 향해 직경이 점차 감소하는 역원뿔대 형상을 갖고, 피스(402)의 상면(402a)과 피스(402)의 측면(402b)에 의해 쐐기가 구성되어 있다. 피스(402)는, 각 지지 기판(400)의 상면에 있어서 상호 간격을 두고 한 쌍 배치되고, 또한, Z축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지 기판(400)에 지지되어 있다.
프레임 지지부(404)는, 피스(402)에 인접하여 지지 기판(400)의 각각의 상면에 한 쌍 배치되어 있다. 프레임 지지부(404)는, 지지 기판(400)에 고정된 하우징(404a)과, 하우징(404a)에 회전 가능하게 지지된 구체(球體; 404b)를 갖는다. 프레임 지지부(404)에서는, 각 구체(404b)로 프레임(64)을 지지하도록 되어 있다.
이오나이저(406)는, 피스(402)에 인접하여 배치되어 있다. 이오나이저(406)는, 프레임 유닛(U)을 향해 이온화 에어를 분무함으로써, 프레임 유닛(U)으로부터 정전기를 제거한다.
도 17을 참조하여 설명하면, 폐기부(276)는, 분리된 링형 보강부(24)를 반송하는 벨트 컨베이어(300)와, 벨트 컨베이어(300)에 의해 반송된 링형 보강부(24)가 수용되는 더스트 박스(302)를 포함한다. 벨트 컨베이어(300)는, 실질적으로 수평으로 연장되는 회수 위치(도 17에 실선으로 도시된 위치)와, 실질적으로 연직으로 연장되는 대기 위치(도 17에 이점 쇄선으로 도시된 위치)에 적절한 액추에이터(도시 생략)에 의해 위치된다.
도 17에서 더스트 박스(302)의 X축 방향 전방측의 측면에는, 손잡이(304a)가 부설된 도어(304)가 설치되어 있다. 더스트 박스(302)의 내부에는, 회수한 링형 보강부(24)를 파쇄하는 파쇄기(도시 생략)가 부착되어 있다. 더스트 박스(302)는, 손잡이(304a)를 파지하여 도어(304)를 개방함으로써, 더스트 박스(302)에 수용된 링형 보강부(24)의 파쇄 부스러기를 취출할 수 있도록 구성되어 있다.
링형 보강부(24)의 밑동부에 절단홈(256)이 형성된 프레임 유닛(U)이 임시 배치되어 있는 임시 배치 테이블(204)이 임시 배치 테이블 반송부(232)에 의해 분리부(248)의 하방에 위치되면, 분리부(248)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 링형 보강부(24)를 외주에 노출시키도록 웨이퍼(4)의 내측을 제2 승강 테이블(272)에 의해 흡인 유지한다. 계속해서, 이송 기구(290)에 의해 가동편(288)을 이동시키고, Z축 이송 기구(294)에 의해 지지 기판(400)을 이동시켜, 도 19에 도시된 바와 같이, 쐐기를 갖는 피스(402)를 링형 보강부(24)의 외주에 작용시킨다. 구체적으로는, 테이프(96)와 링형 보강부(24) 사이에 피스(402)의 쐐기를 위치시킨다. 또한, 프레임 지지부(404)의 구체(404b)에 프레임(64)의 하면을 접촉시켜, 구체(404b)에 의해 프레임(64)을 지지한다.
계속해서, 한 쌍의 자외선 조사부(270)로부터 자외선을 조사하여 링형 보강부(24)에 접착되어 있는 테이프(96)의 점착력을 저감시키고, 분리기(274)에 대해 제2 승강 테이블(272)과 함께 프레임 유닛(U)을 모터(284)에 의해 회전시킨다. 이에 의해, 점착력이 저감된 테이프(96)와 링형 보강부(24)가 피스(402)의 쐐기에 의해 떼어 놓아지기 때문에, 도 20에 도시된 바와 같이, 프레임 유닛(U)으로부터 링형 보강부(24)를 분리할 수 있다. 분리한 링형 보강부(24)는 벨트 컨베이어(300)에 의해 더스트 박스(302)에 반송되어 회수된다. 또한, 링형 보강부(24)를 분리할 때에, 프레임 유닛(U)에 대해 분리기(274)를 회전시켜도 좋다.
또한, 링형 보강부(24)를 분리할 때에는, 이오나이저(406)로부터 프레임 유닛(U)을 향해 이온화 에어를 분무한다. 이에 의해, 테이프(96) 및 링형 보강부(24)에 대해 피스(402)가 접촉하는 것에 기인하여 정전기가 발생해도, 이오나이저(406)로부터 분무되는 이온화 에어로 정전기가 제거된다. 이 때문에, 테이프(96)와 링형 보강부(24)가 정전기에 의해 서로 끌어당겨지는 일이 없고, 프레임 유닛(U)으로부터 링형 보강부(24)가 확실히 분리된다.
또한, 링형 보강부(24)를 분리할 때에는, 프레임 유닛(U)과 분리기(274)의 상대 회전에 따라, 프레임 유닛(U)에 작용하고 있는 피스(402)가 회전하고, 프레임(64)의 하면에 접촉하고 있는 구체(404b)가 회전하기 때문에, 프레임 유닛(U)과 분리기(274)의 상대 회전이 원활하게 행해진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 링 없는 유닛 반출 기구(196)는, 보강부 제거 유닛(194)에 인접하여 배치되어 있다. 도 21 및 도 22를 참조하여 설명하면, 도시된 실시형태의 링 없는 유닛 반출 기구(196)는, 제2 승강 테이블(272)에 지지된 링 없는 유닛에 대면하여 프레임(64)을 유지하는 프레임 유지부(306)를 구비하고 프레임 카세트 테이블(200)을 향해 이동하며 프레임 유지부(306)를 반전시키는 반전 기구(308)(도 21 참조)와, 반전 기구(308)에 의해 반전되어 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 위를 향한 링 없는 유닛을 지지하는 링 없는 유닛 지지부(310)(도 22 참조)와, 링 없는 유닛 지지부(310)에 지지된 링 없는 유닛을 프레임 카세트 테이블(200)에 배치된 프레임 카세트(198)에 진입시켜 수용하는 압입부(312)(도 22 참조)를 구비한다.
도 21에 도시된 바와 같이, 반전 기구(308)는, Y축 방향으로 연장되는 Y축 가이드 부재(314)와, Y축 방향으로 이동 가능하게 Y축 가이드 부재(314)에 지지된 Y축 가동 부재(316)와, Y축 가동 부재(316)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(도시 생략)와, Z축 방향으로 이동 가능하게 Y축 가동 부재(316)에 지지된 아암(318)과, 아암(318)을 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이송 기구(도시 생략)를 포함한다. 반전 기구(308)의 Y축·Z축 이송 기구의 각각은, 예컨대, 볼 나사와, 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
아암(318)에는, 상기 프레임 유지부(306)가 상하 반전 가능하게 지지되어 있고, 프레임 유지부(306)를 상하 반전시키는 모터(320)가 부착되어 있다. 도시된 실시형태의 프레임 유지부(306)는, 한 쌍의 회전축(322)을 통해 아암(318)에 회전 가능하게 지지된 기판(324)과, 기판(324)의 편면에 부설된 복수의 흡인 패드(326)를 포함하고, 각 흡인 패드(326)는 흡인원(도시 생략)에 접속되어 있다. 또한, 한쪽의 회전축(322)은 모터(320)에 연결되어 있다.
반전 기구(308)는, 흡인 패드(326)를 위로 향하게 한 상태에서, 제2 승강 테이블(272)에 지지된 링 없는 유닛(U')의 프레임(64)의 하면을 흡인 패드(326)로 흡인 유지하여, 제2 승강 테이블(272)로부터 링 없는 유닛(U')을 수취한다. 또한, 반전 기구(308)는, 모터(320)에 의해 프레임 유지부(306)를 반전시켜 웨이퍼(4)의 표면(4a)을 위로 향하게 한 후, Y축 가동 부재(316)를 이동시킴으로써, 프레임 유지부(306)로 유지한 링 없는 유닛(U')을 프레임 카세트 테이블(200)을 향해 이동시킨다.
도 22에 도시된 바와 같이, 도시된 실시형태의 링 없는 유닛 지지부(310)는, 적절한 브래킷(도시 생략)을 통해 X축 방향으로 이동 가능하게 지지된 한 쌍의 지지판(328)과, 한 쌍의 지지판(328)의 X축 방향의 간격을 조정하는 간격 조정 기구(도시 생략)를 포함한다. 간격 조정 기구는, 에어 실린더 또는 전동 실린더 등의 적절한 액추에이터로 구성될 수 있다.
링 없는 유닛(U')을 지지하는 한 쌍의 지지판(328)에는, 히터(도시 생략)가 장착되어 있다. 한 쌍의 지지판(328)의 간격이 좁혀진 상태에서, 한 쌍의 지지판(328)은, 히터에 의해 링 없는 유닛(U')의 테이프(96)를 가열함으로써, 링형 보강부(24)가 제거됨으로써 발생한 테이프(96)의 늘어짐, 주름을 펴도록 되어 있다.
도 22를 참조하여 설명을 계속하면, 도시된 실시형태의 압입부(312)는, Y축 방향으로 연장되는 Y축 가이드 부재(330)와, Y축 방향으로 이동 가능하게 Y축 가이드 부재(330)에 지지된 Y축 가동 부재(332)와, Y축 가동 부재(332)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(도시 생략)를 포함한다. Y축 가동 부재(332)는, Y축 가이드 부재(330)에 지지된 기부(基部; 334)와, 기부(334)의 상면으로부터 상방으로 연장되는 지주(336)와, 지주(336)의 상단에 부설된 압박편(338)을 갖는다. 압입부(312)의 Y축 이송 기구는, 예컨대, Y축 가동 부재(332)에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
도 23에 도시된 바와 같이, 링 없는 유닛 지지부(310)는, 링 없는 유닛(U')을 수취하기 전에 한 쌍의 지지판(328)의 간격을 간격 조정 기구에 의해 넓힌 후, 흡인 패드(326)에 유지된 링 없는 유닛(U')을 수취한다. 그리고, 압입부(312)는, 링 없는 유닛 지지부(310)가 링 없는 유닛(U')을 수취하면, Y축 이송 기구에 의해 Y축 가동 부재(332)를 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 링 없는 유닛 지지부(310)에 지지된 링 없는 유닛(U')을 압박편(338)에 의해 프레임 카세트 테이블(200)에 배치된 프레임 카세트(198)에 진입시켜 수용한다.
도 1 및 도 23에 도시된 프레임 카세트(198)에는, 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 위를 향한 상태에서 복수 매의 링 없는 유닛(U')이 상하 방향으로 간격을 두고 수용된다. 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 프레임 카세트 테이블(200)은, 프레임 카세트(198)가 배치되는 배치부(340)와, 배치부(340)를 승강시켜 임의의 높이에 위치시키는 승강부(342)를 포함한다. 승강부(342)는, 예컨대, 배치부(340)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는다.
다음으로, 실시형태에 따른 가공 방법을 설명한다. 또한, 도시된 실시형태에서는, 전술한 바와 같은 가공 장치(2)를 이용하지만, 본 발명의 가공 방법은, 가공 장치(2)를 이용하는 것에 한정되지 않는다.
도시된 실시형태에서는, 먼저, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼를 준비하는 웨이퍼 준비 공정을 실시한다. 웨이퍼 준비 공정에서 준비하는 웨이퍼는, 예컨대, 전술한 웨이퍼(4)(도 2 참조)이며, 복수의 웨이퍼(4)를 준비하는 것이 바람직하다. 복수의 웨이퍼(4)를 준비했다면, 웨이퍼(4)의 각각의 표면(4a)을 위로 향하게 한 상태에서, 상하 방향으로 간격을 두고 웨이퍼 카세트(6)에 복수의 웨이퍼(4)를 수용한다(도 1 및 도 3 참조). 그리고, 웨이퍼(4)를 수용한 웨이퍼 카세트(6)를 웨이퍼 카세트 테이블(8)에 배치한다.
또한, 웨이퍼를 수용하는 개구부가 형성된 링형의 프레임을 준비하는 프레임 준비 공정을 실시한다. 프레임 준비 공정에서 준비하는 프레임은, 예컨대, 전술한 프레임(64)(도 5 참조)이며, 복수의 프레임(64)을 준비하는 것이 바람직하다. 프레임 준비 공정은, 웨이퍼 준비 공정 전에 실시해도 좋고, 웨이퍼 준비 공정 후에 실시해도 좋다.
복수의 프레임(64)을 준비했다면, 프레임 수용 유닛(66)의 승강판(74)을 임의의 위치까지 하강시킨 후, 손잡이(76a)를 파지하여 도어(76)를 개방하고, 승강판(74)의 상면에 복수의 프레임(64)을 적층하여 수용한다. 또한, 승강판(74)의 높이를 적절히 조정하여, 프레임 반출 기구(68)에 의해 반출 가능한 위치에 최상단의 프레임(64)을 위치시킨다.
웨이퍼 준비 공정 및 프레임 준비 공정을 실시한 후, 프레임(64)과 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프(96)를 접착하여 프레임 유닛(U)을 생성하는 프레임 유닛 생성 공정을 실시한다. 프레임 유닛 생성 공정에서는, 먼저, 웨이퍼 카세트 테이블(8)에 배치된 웨이퍼 카세트(6)로부터 웨이퍼(4)를 반출하는 웨이퍼 반출 단계를 실시한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 웨이퍼 반출 단계에서는, 먼저, 웨이퍼 반출 기구(10)의 Y축 이송 기구(34)를 작동시켜, Y축 가동 부재(32)를 웨이퍼 카세트 테이블(8) 근방에 위치시킨다. 계속해서, 반송 아암(42)을 구동하여, 웨이퍼 카세트(6) 내의 웨이퍼(4)의 이면(4b)측(하측)에, 에어 분출구(46)를 위로 향하게 한 핸드(44)를 위치시킨다. 웨이퍼(4)의 이면(4b)측에 핸드(44)를 위치시켰을 때에는, 웨이퍼(4)의 이면(4b)과 핸드(44) 사이에 간극을 형성하고, 또한, 각 가이드 핀(48)을 직경 방향 외측에 위치시켜 둔다.
계속해서, 핸드(44)의 에어 분출구(46)로부터 압축 에어를 분출하여 베르누이 효과에 의해 핸드(44)의 편면측에 부압을 생성하여, 핸드(44)에 의해 비접촉으로 웨이퍼(4)를 이면(4b)측으로부터 흡인 지지한다. 계속해서, 각 가이드 핀(48)을 직경 방향 내측으로 이동시켜, 핸드(44)로 흡인 지지한 웨이퍼(4)의 수평 이동을 각 가이드 핀(48)에 의해 규제한다. 그리고, 웨이퍼 반출 기구(10)의 Y축 가동 부재(32) 및 반송 아암(42)을 이동시켜, 핸드(44)로 흡인 지지한 웨이퍼(4)를 웨이퍼 카세트(6)로부터 반출한다.
웨이퍼 반출 단계를 실시한 후, 웨이퍼(4)의 절결(26)의 위치를 검출하는 절결 검출 단계를 실시하는 것이 바람직하다. 절결 검출 단계에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 핸드(44)로 흡인 지지한 웨이퍼(4)의 외주를 절결 검출 유닛(50)의 발광 소자(52)와 수광 소자(54) 사이에 위치시킨다. 계속해서, 구동원으로 가이드 핀(48)을 통해 웨이퍼(4)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(4)의 절결(26)의 위치를 검출한다. 이에 의해, 웨이퍼(4)의 방향을 임의의 방향으로 조정하는 것이 가능해진다.
절결 검출 단계를 실시한 후, 웨이퍼 반출 기구(10)에 의해 반출된 웨이퍼(4)의 표면(4a)측을 웨이퍼 테이블(12)로 지지하는 웨이퍼 지지 단계를 실시한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 웨이퍼 지지 단계에서는, 먼저, 웨이퍼 반출 기구(10)의 핸드(44)를 상하 반전시켜 웨이퍼(4)의 표면(4a)을 아래로 향하게 한다. 계속해서, 웨이퍼 반출 기구(10)의 Y축 가동 부재(32) 및 반송 아암(42)을 이동시켜, 핸드(44)로 흡인 지지한 웨이퍼(4)의 표면(4a)의 외주 잉여 영역(20)을 웨이퍼 테이블(12)의 환형 지지부(56)에 접촉시킨다. 이때, 웨이퍼(4)의 표면(4a)의 디바이스 영역(18)은 웨이퍼 테이블(12)의 오목부(62)에 위치하기 때문에, 디바이스(14)와 웨이퍼 테이블(12)이 접촉하는 일이 없고, 디바이스(14)의 손상이 방지된다.
계속해서, 웨이퍼 테이블(12)의 흡인원을 작동시켜, 각 흡인 구멍(60)에 흡인력을 생성함으로써, 웨이퍼(4)의 표면(4a)의 외주 잉여 영역(20)을 흡인 유지한다. 계속해서, 핸드(44)에 의한 웨이퍼(4)의 흡인 지지를 해제하고, 웨이퍼 테이블(12)로부터 핸드(44)를 이격시킨다. 이와 같이 하여, 웨이퍼 반출 기구(10)로부터 웨이퍼 테이블(12)에 웨이퍼(4)를 전달한다. 웨이퍼 테이블(12)에 전달된 웨이퍼(4)는 각 흡인 구멍(60)에 의해 흡인 유지되어 있기 때문에, 웨이퍼(4)의 위치가 어긋나는 일이 없다.
또한, 프레임 유닛 생성 공정에서는, 웨이퍼 반출 단계나 웨이퍼 지지 단계와 병행하여, 프레임 수용 유닛(66)으로부터 프레임(64)을 반출하는 프레임 반출 단계를 실시한다.
도 5를 참조하여 설명하면, 프레임 반출 단계에서는, 먼저, 프레임 반출 기구(68)의 X축 가동 부재(84) 및 Z축 가동 부재(86)를 이동시켜, 프레임 수용 유닛(66)에 수용되어 있는 최상단의 프레임(64)의 상면에 유지부(88)의 흡인 패드(92)를 접촉시킨다. 계속해서, 프레임 반출 기구(68)의 흡인원을 작동시켜, 흡인 패드(92)에 흡인력을 생성함으로써, 최상단의 프레임(64)을 흡인 패드(92)로 흡인 유지한다. 그리고, 프레임 반출 기구(68)의 X축 가동 부재(84) 및 Z축 가동 부재(86)를 이동시켜, 유지부(88)의 흡인 패드(92)로 흡인 유지한 최상단의 프레임(64)을 프레임 수용 유닛(66)으로부터 반출한다.
프레임 반출 단계를 실시한 후, 프레임 반출 기구(68)에 의해 반출된 프레임(64)을 프레임 테이블(70)로 지지하는 프레임 지지 단계를 실시한다.
도 5를 참조하여 설명을 계속하면, 프레임 지지 단계에서는, 먼저, 프레임 반출 기구(68)의 X축 가동 부재(84) 및 Z축 가동 부재(86)를 이동시켜, 흡인 패드(92)로 흡인 유지한 프레임(64)을 프레임 테이블(70)의 상면에 접촉시킨다. 이때, 프레임 테이블(70)을 하강 위치(도 5에 실선으로 도시된 위치)에 위치시켜 둔다. 계속해서, 프레임 반출 기구(68)의 흡인 패드(92)의 흡인력을 해제하여, 프레임(64)을 프레임 테이블(70)에 싣는다. 그리고, 프레임 반출 기구(68)의 X축 가동 부재(84) 및 Z축 가동 부재(86)를 이동시켜, 유지부(88)를 프레임 테이블(70)의 상방으로부터 이격시킨다.
프레임 지지 단계를 실시한 후, 프레임(64)에 테이프(96)를 접착하는 테이프 접착 단계를 실시한다.
도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명하면, 테이프 접착 단계에서는, 먼저, 프레임 테이블(70)을 하강 위치[도 6의 (a)에 도시된 위치]로부터, 프레임(64)에 테이프(96)를 접착 가능한 상승 위치[도 6의 (b)에 도시된 위치]로 이동시키기 전에, 롤 테이프(96R)로부터 테이프(96)를 인출하고 박리지(116)를 박리한 테이프(96)를 프레임 테이블(70)의 상방에 위치시켜 둔다. 또한, 프레임 테이블(70)의 상방에 위치하는 테이프(96)의 점착면은 아래를 향하고 있다.
계속해서, 테이프 접착 유닛(98)의 압착부(110)의 압박 롤러(132)에 의해 상방으로부터 테이프(96)를 프레임(64)에 압박할 수 있을 정도로 프레임 테이블(70)을 상승시킨다. 그리고, 압박 롤러(132)로 테이프(96)의 점착면을 프레임(64)에 압박하면서 압박 롤러(132)를 Y축 방향으로 굴린다. 이에 의해, 테이프 인출부(108)에 의해 롤 테이프(96R)로부터 인출된 테이프(96)를 프레임(64)에 압착할 수 있다.
계속해서, 테이프 접착 유닛(98)의 절단부(112)의 커터(144) 및 누름 롤러(146)를 하강시켜, 프레임(64) 상의 테이프(96)에 커터(144)를 압박하고, 누름 롤러(146)로 테이프(96) 위로부터 프레임(64)을 누른다. 계속해서, 모터(138)에 의해 아암편(140)을 회전시켜, 커터(144) 및 누름 롤러(146)를 프레임(64)을 따라 원을 그리도록 이동시킨다. 이에 의해, 프레임(64)의 외주로 비어져 나온 테이프(96)를 프레임(64)을 따라 절단할 수 있다. 또한, 누름 롤러(146)로 테이프(96) 위로부터 프레임(64)을 누르고 있기 때문에, 테이프(96)를 절단하고 있을 때에 프레임(64)이나 테이프(96)의 위치 어긋남이 방지된다. 또한, 원형의 개구부(120)가 형성된 사용이 끝난 테이프(96)는, 테이프 권취부(106)에 의해 권취된다.
테이프 접착 단계를 실시한 후, 테이프(96)가 접착된 프레임(64)을 웨이퍼 테이블(12)까지 반송하고, 웨이퍼 테이블(12)에 지지된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 프레임(64)의 개구부(64a)를 위치시켜 테이프 부착 프레임(64')을 웨이퍼 테이블(12)에 배치하는 테이프 부착 프레임 반송 단계를 실시한다.
테이프 부착 프레임 반송 단계에서는, 먼저, 프레임 테이블(70)을 상승 위치로부터 하강 위치로 이동시킨다. 계속해서, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)(도 5 참조)의 Y축 가동 부재(150) 및 Z축 가동 부재(152)를 이동시켜, 테이프(96)의 점착면이 아래를 향한 상태에서 프레임 테이블(70)에 지지되어 있는 테이프 부착 프레임(64')(도 7 참조)의 상면에, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 유지부(154)의 각 흡인 패드(158)를 접촉시킨다.
계속해서, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 흡인원을 작동시켜, 흡인 패드(158)에 흡인력을 생성함으로써, 테이프 부착 프레임(64')의 상면을 흡인 패드(158)로 흡인 유지한다. 계속해서, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 Y축 가동 부재(150) 및 Z축 가동 부재(152)를 이동시켜, 흡인 패드(158)로 흡인 유지한 테이프 부착 프레임(64')을 프레임 테이블(70)로부터 반출한다.
계속해서, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 흡인 패드(158)로 흡인 유지한 테이프 부착 프레임(64')을 웨이퍼 테이블(12)까지 반송하고, 도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 테이블(12)에 지지된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 프레임(64)의 개구부(64a)를 위치시켜 테이프 부착 프레임(64')을 웨이퍼 테이블(12)의 프레임 지지부(58)에 접촉시킨다. 이때에는, 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)의 점착면이 아래를 향하고 있고, 웨이퍼(4)의 이면(4b)이 위를 향해 테이프(96)의 점착면에 대면하고 있다.
계속해서, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 흡인 패드(158)의 흡인력을 해제하여, 테이프 부착 프레임(64')을 웨이퍼 테이블(12)의 프레임 지지부(58)에 싣는다. 그리고, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 Y축 가동 부재(150) 및 Z축 가동 부재(152)를 이동시켜, 유지부(154)를 웨이퍼 테이블(12)의 상방으로부터 이격시킨다.
테이프 부착 프레임 반송 단계를 실시한 후, 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 압착하는 테이프 압착 단계를 실시한다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 테이프 압착 단계에서는, 먼저, 테이프 압착 유닛(102)의 승강 기구(164)에 의해 상부 챔버(160)를 하강시켜, 상부 챔버(160)의 측벽(172)의 하단을 하부 챔버(162)의 측벽(186)의 상단에 접촉시킨다. 이에 의해, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)를 폐색 상태로 하고, 압박 롤러(174)를 테이프 부착 프레임(64')에 접촉시킨다. 그러면, 도 8에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(4)의 링형 보강부(24)의 상단이 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)의 점착면에 접착된다.
계속해서, 테이프 압착 유닛(102)의 대기 개방부(168)를 폐쇄한 상태에서 진공부(166)를 작동시켜, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)의 내부를 진공으로 한다. 계속해서, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 테이프 압착 유닛(102)의 압박 롤러(174)를 Y축 방향으로 굴림으로써, 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프(96)를 압착한다. 이에 의해, 웨이퍼(4)의 이면(4b)과 테이프(96)가 압착한 프레임 유닛(U)(도 10 참조)을 생성할 수 있다. 계속해서, 대기 개방부(168)를 개방하여, 대기압에 의해 링형 보강부(24)의 밑동부를 따라 테이프(96)를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 밀착시킨다. 그리고, 승강 기구(164)에 의해 상부 챔버(160)를 상승시킨다. 이와 같이 하여, 웨이퍼 반출 단계로부터 테이프 압착 단계까지를 포함하는 프레임 유닛 생성 공정을 실시한다.
또한, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)의 내부를 진공으로 함으로써, 웨이퍼 테이블(12)에 의한 웨이퍼(4)의 흡인력이 상실되어 버리지만, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)를 폐색 상태로 했을 때에, 웨이퍼(4)의 링형 보강부(24)의 상단이 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)의 점착면에 접착되기 때문에, 테이프 압착 단계에서 웨이퍼(4)의 위치가 어긋나는 일은 없다.
프레임 유닛 생성 공정을 실시한 후, 링형 보강부(24)를 촬상하여 링형 보강부(24)의 내주원의 중심을 설정하는 중심 설정 공정을 실시한다. 중심 설정 공정에서는, 먼저, 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)와 웨이퍼(4)의 이면(4b)이 압착된 프레임 유닛(U)을 웨이퍼 테이블(12)로부터 반출하는 프레임 유닛 반출 단계를 실시한다.
도 5를 참조하여 설명하면, 프레임 유닛 반출 단계에서는, 먼저, 프레임 유닛 반출 기구(192)의 반송부(206)를 작동시켜, 프레임 유닛 유지부(202)의 웨이퍼 유지부(202a)의 흡착편(210)의 하면을 웨이퍼(4)의 이면(4b)측의 테이프(96)에 접촉시키고, 프레임 유지부(202b)의 흡인 패드(214)를 프레임(64)에 접촉시킨다.
계속해서, 웨이퍼 유지부(202a)의 흡착편(210) 및 프레임 유지부(202b)의 흡인 패드(214)에 흡인력을 생성하여, 링형의 보강부(24)를 외주에 노출시킨 상태에서, 웨이퍼 유지부(202a)의 흡착편(210)으로 웨이퍼(4)를 이면(4b)측[테이프(96)측]으로부터 웨이퍼(4)의 내측을 흡인 유지하고, 프레임 유지부(202b)의 흡인 패드(214)로 프레임(64)을 흡인 유지한다. 계속해서, 웨이퍼 테이블(12)에 의한 웨이퍼(4)의 흡인 유지를 해제한다. 그리고, 반송부(206)를 작동시켜, 프레임 유닛 유지부(202)로 유지한 프레임 유닛(U)을 웨이퍼 테이블(12)로부터 반출한다.
프레임 유닛 반출 단계를 실시한 후, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심을 검출하는 중심 검출 단계를 실시한다.
도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면, 중심 검출 단계에서는, 먼저, 프레임 유닛 유지부(202)로 유지한 프레임 유닛(U)을, 상부 카메라(223)와 하부 카메라(224) 사이에 위치시킨다. 계속해서, 프레임 유닛 반출 기구(192)의 이차원 이동 기구를 구성하는 반송부(206)를 작동시켜, 프레임 유닛 유지부(202)로 유지한 프레임 유닛(U)의 상방으로부터, 링형 보강부(24)의 내주원의 적어도 3개소를 상부 카메라(223)로 촬상한다. 이에 의해, 링형 보강부(24)의 내주원에서의 적어도 3점의 좌표를 계측한다. 계속해서, 계측한 3점의 좌표에 기초하여, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심 좌표를 검출한다. 그리고, 검출한 중심 좌표를, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심으로서 설정한다.
프레임 유닛(U)을 상부 카메라(223)와 하부 카메라(224) 사이에 위치시켰을 때에는, 반송부(206)를 작동시켜, 프레임 유닛(U)의 하방으로부터, 링형 보강부(24)에 대응하는 표면(4a)을 하부 카메라(224)로 촬상하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 링형 보강부(24)를 제거하기 위해서 웨이퍼(4)를 절단하는 영역[링형 보강부(24)의 내주원]에, 디바이스(14)가 존재하는지의 여부를 검사할 수 있다.
링형 보강부(24)를 제거하기 위해서 웨이퍼(4)를 절단하는 영역에 디바이스(14)가 존재하는 프레임 유닛(U)에 대해서는, 가공 장치(2)에 의한 가공을 중단한다. 예컨대 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 링형 보강부(24)와 디바이스(14)가 겹쳐 있는 경우에는, 링형 보강부(24)와 디바이스(14)가 겹치지 않도록, 도시하지 않은 연삭 장치를 이용하여 링형 보강부(24)를 연삭하여, 링형 보강부(24)의 폭을 좁게 하는 가공을 실시한다. 이에 의해, 링형 보강부(24)를 제거하기 위해서 웨이퍼(4)를 절단할 때에, 디바이스(14)를 절단해 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 프레임 유닛(U)을 상부 카메라(223)와 하부 카메라(224) 사이에 위치시켰을 때에는, 링형 보강부(24)를 따라 상부 카메라(223)로 웨이퍼(4)의 이면(4b)측을 촬상하는 것이 적합하다. 그리고, 링형 보강부(24)와 테이프(96)가 밀착되어 있지 않은 영역을 검출한 경우에는, 가공을 중단한다. 예컨대, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 링형 보강부(24)와 테이프(96) 사이에 간극(V)이 존재하는 프레임 유닛(U)에 대해서는, 가공 장치(2)에 의한 가공을 중단한다. 이에 의해, 후공정에서, 각 디바이스(14)에 대응하는 디바이스 칩으로 웨이퍼(4)를 다이싱할 때에, 디바이스(14)의 불량이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
그리고, 링형 보강부(24)를 제거하기 위해서 웨이퍼(4)를 절단하는 영역에 디바이스(14)가 존재하지 않고[도 13의 (a) 참조], 또한, 링형 보강부(24)와 테이프(96)가 밀착되어 있지 않은 영역이 검출되지 않은 경우, 이차원 이동 기구를 구성하는 반송부(206)를 작동시켜, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심을 임시 배치 테이블(204)의 중심과 일치시키도록, 프레임 유닛(U)을 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치하는 임시 배치 공정을 실시한다.
임시 배치 공정에서는, 먼저, 반송부(206)를 작동시켜, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심을 임시 배치 테이블(204)의 환형 지지부(226)의 중심에 위치시켜, 임시 배치 테이블(204)의 환형 지지부(226)의 상면에 웨이퍼(4)의 표면(4a)의 외주 잉여 영역(20)을 접촉시키고, 임시 배치 테이블(204)의 프레임 지지부(228)의 상면에 프레임(64)의 하면을 접촉시킨다. 이때, 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 아래를 향하고 있으나, 디바이스 영역(18)은 임시 배치 테이블(204)의 오목부(230)에 위치하기 때문에, 디바이스(14)와 임시 배치 테이블(204)이 접촉하는 일이 없고, 디바이스(14)의 손상이 방지된다.
그리고, 웨이퍼 유지부(202a)에 의한 웨이퍼(4)의 흡인 유지를 해제하고, 프레임 유지부(202b)에 의한 프레임(64)의 흡인 유지를 해제하여, 프레임 유닛 반출 기구(192)로부터 임시 배치 테이블(204)에 프레임 유닛(U)을 전달한다. 이와 같이 하여 임시 배치 공정을 실시한다.
또한, 임시 배치 공정에서는, 프레임 유닛 반출 기구(192)로부터 임시 배치 테이블(204)에 프레임 유닛(U)을 전달한 후, 프레임 지지부(228)의 히터를 작동시켜, 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치된 프레임 유닛(U)의 테이프(96)를 히터에 의해 가열하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 테이프(96)가 연화되어 웨이퍼(4)의 링형 보강부(24)의 밑동부에 테이프(96)를 밀착시킬 수 있다.
임시 배치 공정을 실시한 후, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심에 기초하여, 프레임 유닛(U)을 회전시켜 링형 보강부(24)의 내주원을 따라 웨이퍼(4)를 절단하는 절단 공정을 실시한다.
도 1, 도 11 및 도 15를 참조하여 설명하면, 절단 공정에서는, 먼저, 보강부 제거 유닛(194)의 제1 승강 테이블(246)의 X축 가동 부재(260) 및 Z축 가동 부재(262)를 이동시켜, 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치된 프레임 유닛(U)의 프레임(64)의 상면에 흡착편(268)의 하면을 접촉시킨다.
프레임(64)에 흡착편(268)을 접촉시킬 때의 흡착편(268)의 위치는, 흡착편(268)의 회전 중심과 임시 배치 테이블(204)의 중심이 일치하는 위치로, 미리 설정되어 있다. 상기한 바와 같이, 임시 배치 공정에서, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심을 임시 배치 테이블(204)의 중심과 일치시켜, 프레임 유닛(U)을 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치하고 있기 때문에, 프레임(64)에 흡착편(268)을 접촉시킬 때에는, 흡착편(268)의 회전 중심과 링형 보강부(24)의 내주원의 중심이 일치한다.
계속해서, 제1 승강 테이블(246)의 흡착편(268)의 각 흡인 구멍에 흡인력을 생성하여, 프레임 유닛(U)의 프레임(64) 부분을 흡인 유지한다. 계속해서, 제1 승강 테이블(246)의 X축 가동 부재(260) 및 Z축 가동 부재(262)를 작동시켜, 흡착편(268)으로 흡인 유지한 프레임 유닛(U)을 레이저 빔 조사 유닛(244)의 상방에 위치시킨다. 계속해서, 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)의 링형 보강부(24)의 내주원에 레이저 빔(LB)의 집광점을 위치시킨다.
계속해서, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 승강 테이블(246)의 모터(266)에 의해 흡착편(268)을 회전시키면서, 즉, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심에 기초하여 프레임 유닛(U)을 회전시키면서, 웨이퍼(4)의 링형 보강부(24)의 내주원에 레이저 빔(LB)을 조사한다. 이에 의해, 웨이퍼(4)의 링형 보강부(24)의 내주원에 어블레이션 가공을 실시하여, 링형의 절단홈(256)을 형성할 수 있기 때문에, 링형 보강부(24)의 내주원을 따라 웨이퍼(4)를 절단할 수 있다. 또한, 웨이퍼(4)에 레이저 빔(LB)을 조사할 때에는, 레이저 빔 조사 유닛(244)의 흡인원을 작동시켜 흡인 노즐(254)에 흡인력을 생성하여, 어블레이션 가공에 의해 발생한 데브리를 흡인 노즐(254)에 의해 흡인한다.
또한, 절단 공정은, 가공 장치(2)와는 다른 다이싱 장치(도시 생략)를 이용하여 실시해도 좋다. 구체적으로는, 링형 보강부(24)의 내주원의 중심에 기초하여 프레임 유닛(U)을 회전시키면서, 링형 보강부(24)의 내주원에 절삭 블레이드를 절입시킴으로써, 링형 보강부(24)의 내주원을 따라 절단홈을 형성하여 웨이퍼(4)를 절단해도 좋다.
절단 공정을 실시한 후, 프레임 유닛(U)으로부터 절단된 링형 보강부(24)를 제거하는 보강부 제거 공정을 실시한다. 보강부 제거 공정에서는, 먼저, 제1 승강 테이블(246)의 X축 가동 부재(260) 및 Z축 가동 부재(262)를 이동시켜, 흡착편(268)으로 흡인 유지한 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)의 표면(4a)의 외주 잉여 영역(20)을 임시 배치 테이블(204)의 환형 지지부(226)의 상면에 접촉시키고, 임시 배치 테이블(204)의 프레임 지지부(228)의 상면에 프레임(64)의 하면을 접촉시킨다. 계속해서, 제1 승강 테이블(246)의 흡착편(268)의 흡인력을 해제하여, 제1 승강 테이블(246)로부터 임시 배치 테이블(204)에 프레임 유닛(U)을 전달한다.
계속해서, 프레임 유닛(U)을 수취한 임시 배치 테이블(204)을 임시 배치 테이블 반송부(232)에 의해 보강부 제거 유닛(194)의 분리부(248)의 하방에 위치시킨다(도 11 참조). 또한, 이때에, 폐기부(276)의 벨트 컨베이어(300)를 대기 위치에 위치시켜 둔다. 계속해서, 분리부(248)의 제2 승강 테이블(272)을 하강시켜, 웨이퍼(4)의 이면(4b) 부분의 테이프(96)에 제2 승강 테이블(272)의 하면을 접촉시킨다. 계속해서, 제2 승강 테이블(272)의 하면에 흡인력을 생성하여, 도 18에 도시된 바와 같이, 링형 보강부(24)를 외주에 노출시킨 상태에서, 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)의 내측을 제2 승강 테이블(272)의 테이블 헤드(287)로 흡인 유지한다.
계속해서, 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)를 흡인 유지한 제2 승강 테이블(272)을 상승시켜, 프레임 유닛(U)을 임시 배치 테이블(204)로부터 이격시키고, 임시 배치 테이블(204)을 제1 승강 테이블(246)의 하방으로 이동시킨다. 계속해서, 이송 기구(290)에 의해 가동편(288)을 이동시키고, Z축 이송 기구(294)에 의해 지지 기판(400)을 이동시켜, 도 19에 도시된 바와 같이, 쐐기를 갖는 피스(402)를 링형 보강부(24)의 외주에 작용시켜, 테이프(96)와 링형 보강부(24) 사이에 피스(402)의 쐐기를 위치시키고, 프레임 지지부(404)의 구체(404b)로 프레임(64)을 지지한다. 또한, 폐기부(276)의 벨트 컨베이어(300)를 대기 위치로부터 회수 위치에 위치시킨다.
계속해서, 한 쌍의 자외선 조사부(270)로부터 자외선을 조사하여 링형 보강부(24)에 접착되어 있는 테이프(96)의 점착력을 저감시키고, 분리기(274)에 대해 제2 승강 테이블(272)과 함께 프레임 유닛(U)을 모터(284)에 의해 회전시킨다. 또한, 이오나이저(406)로부터 프레임 유닛(U)을 향해 이온화 에어를 분무한다. 이에 의해, 도 20에 도시된 바와 같이, 프레임 유닛(U)으로부터 링형 보강부(24)를 분리할 수 있고, 링형 보강부(24)를 분리할 때에 발생하는 정전기가 프레임 유닛(U)에 잔존하는 일이 없다. 프레임 유닛(U)으로부터 낙하한 링형 보강부(24)는, 벨트 컨베이어(300)에 의해 더스트 박스(302)에 반송되어 회수된다. 또한, 링형 보강부(24)를 분리할 때에, 프레임 유닛(U)에 대해 분리기(274)를 회전시켜도 좋다.
보강부 제거 공정을 실시한 후, 링형 보강부(24)가 제거된 링 없는 유닛(U')을 보강부 제거 유닛(194)으로부터 반출하는 링 없는 유닛 반출 공정을 실시한다.
링 없는 유닛 반출 공정에서는, 먼저, 보강부 제거 유닛(194)의 폐기부(276)의 벨트 컨베이어(300)를 회수 위치로부터 대기 위치에 위치시킨다. 계속해서, 링 없는 유닛 반출 기구(196)의 반전 기구(308)(도 21 참조)의 프레임 유지부(306)를, 제2 승강 테이블(272)에 흡인 유지되어 있는 링 없는 유닛(U')의 하방에 위치시킨다.
계속해서, 프레임 유지부(306)의 흡인 패드(326)를 위로 향하게 한 상태에서 아암(318)을 상승시켜, 제2 승강 테이블(272)에 지지되며 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 아래를 향하고 있는 상태의 링 없는 유닛(U')의 프레임(64)의 하면측에 프레임 유지부(306)의 흡인 패드(326)를 접촉시킨다.
계속해서, 프레임 유지부(306)의 흡인 패드(326)에 흡인력을 생성하여, 링 없는 유닛(U')의 프레임(64)을 흡인 패드(326)로 흡인 유지한다. 계속해서, 제2 승강 테이블(272)에 의한 링 없는 유닛(U')의 흡인 유지를 해제한다. 이에 의해, 보강부 제거 유닛(194)의 제2 승강 테이블(272)로부터 링 없는 유닛 반출 기구(196)의 프레임 유지부(306)에 링 없는 유닛(U')을 전달한다.
링 없는 유닛 반출 공정을 실시한 후, 링 없는 유닛 반출 기구(196)에 의해 반출된 링 없는 유닛(U')을 수용하는 링 없는 유닛 수용 공정을 실시한다.
링 없는 유닛 수용 공정에서는, 먼저, 링 없는 유닛 반출 기구(196)의 반전 기구(308)를 상하 반전시켜, 프레임 유지부(306)로 흡인 유지한 링 없는 유닛(U')을 상하 반전시킨다. 이에 의해, 프레임 유지부(306)의 하방에 링 없는 유닛(U')이 위치하고, 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 위를 향하게 된다.
계속해서, 반전 기구(308)의 Y축 가동 부재(316) 및 아암(318)을 이동시켜, 링 없는 유닛 지지부(310)의 한 쌍의 지지판(328)의 상면에 링 없는 유닛(U')을 접촉시킨다. 이때, 간격 조정 기구에 의해 한 쌍의 지지판(328)의 간격은 좁혀져 있고, 한 쌍의 지지판(328)은 서로 밀착되어 있다. 계속해서, 프레임 유지부(306)에 의한 링 없는 유닛(U')의 흡인 유지를 해제하여, 한 쌍의 지지판(328)에 링 없는 유닛(U')을 싣는다. 계속해서, 각 지지판(328)에 장착된 히터를 작동시켜, 링 없는 유닛(U')의 테이프(96)를 가열함으로써, 링형 보강부(24)가 제거됨으로써 발생한 테이프(96)의 휘어짐, 주름을 편다. 그리고, 다시 링 없는 유닛(U')을 프레임 유지부(306)로 흡인 유지하여 상승시킨다.
계속해서, 간격 조정 기구에 의해 한 쌍의 지지판(328)의 간격을 넓힌 후, 링 없는 유닛(U')을 지지판(328)의 상면에 배치한다. 그리고, 도 23에 도시된 바와 같이, 압입부(312)의 압박편(338)에 의해 링 없는 유닛 지지부(310)에 지지된 링 없는 유닛(U')을 밀어, 프레임 카세트 테이블(200)에 배치된 프레임 카세트(198)에 진입시켜 수용한다.
이상과 같이, 도시된 실시형태에서는, 링형 보강부(24)를 촬상하여 링형 보강부(24)의 내주원의 중심을 설정하고, 설정한 중심에 기초하여 프레임 유닛(U)을 회전시키면서, 링형 보강부(24)의 내주원을 따라 절단홈을 형성하기 때문에, 웨이퍼(4)를 링형 보강부(24)의 내주원을 따라 절단하여, 웨이퍼(4)로부터 링형 보강부(24)를 적정하게 제거할 수 있다.
2: 가공 장치 4: 웨이퍼
4a: 웨이퍼의 표면 4b: 웨이퍼의 이면
6: 웨이퍼 카세트 8: 웨이퍼 카세트 테이블
10: 웨이퍼 반출 기구 12: 웨이퍼 테이블
20: 외주 잉여 영역 24: 링형 보강부
64: 프레임 64a: 개구부
64': 테이프 부착 프레임 66: 프레임 수용 유닛
68: 프레임 반출 기구 70: 프레임 테이블
96: 테이프 98: 테이프 접착 유닛
100: 테이프 부착 프레임 반송 기구 102: 테이프 압착 유닛
192: 프레임 유닛 반출 기구 194: 보강부 제거 유닛
196: 링 없는 유닛 반출 기구 198: 프레임 카세트
200: 프레임 카세트 테이블 204: 임시 배치 테이블
223: 상부 카메라 224: 하부 카메라
244: 레이저 빔 조사 유닛 246: 제1 승강 테이블
248: 분리부 256: 절단홈
270: 자외선 조사부 272: 제2 승강 테이블
274: 분리기 276: 폐기부
402: 피스 U: 프레임 유닛
U': 링 없는 유닛

Claims (9)

  1. 가공 방법으로서,
    웨이퍼를 수용하는 개구부가 형성된 링형의 프레임을 준비하는 프레임 준비 공정과,
    외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼를 준비하는 웨이퍼 준비 공정과,
    상기 프레임과 웨이퍼의 이면에 테이프를 접착하여 프레임 유닛을 생성하는 프레임 유닛 생성 공정과,
    링형 보강부를 촬상하여 링형 보강부의 내주원의 중심을 설정하는 중심 설정 공정과,
    상기 중심에 기초하여 상기 프레임 유닛을 회전시켜 링형 보강부의 내주원을 따라 웨이퍼를 절단하는 절단 공정과,
    상기 프레임 유닛으로부터 절단된 링형 보강부를 제거하는 보강부 제거 공정
    을 포함하는 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 링형 보강부에 대응하는 웨이퍼의 표면을 촬상하여, 링형 보강부를 절단하는 영역에 디바이스가 존재하는지의 여부를 검사하고, 디바이스가 존재하는 경우에는 가공을 중단하는 것인 가공 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중심 설정 공정에서, 링형 보강부와 테이프가 밀착되어 있지 않은 영역을 검출한 경우, 가공을 중단하는 것인 가공 방법.
  4. 가공 장치로서,
    외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼가 복수 수용된 웨이퍼 카세트가 배치되는 웨이퍼 카세트 테이블과,
    상기 웨이퍼 카세트 테이블에 배치된 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼를 반출하는 웨이퍼 반출 기구와,
    상기 웨이퍼 반출 기구에 의해 반출된 웨이퍼의 표면측을 지지하는 웨이퍼 테이블과,
    웨이퍼를 수용하는 개구부가 형성된 링형의 프레임을 복수 수용하는 프레임 수용 유닛과,
    상기 프레임 수용 유닛으로부터 프레임을 반출하는 프레임 반출 기구와,
    상기 프레임 반출 기구에 의해 반출된 프레임을 지지하는 프레임 테이블과,
    상기 프레임 테이블의 상방에 배치되어 프레임에 테이프를 접착하는 테이프 접착 유닛과,
    테이프가 접착된 프레임을 상기 웨이퍼 테이블까지 반송하여 상기 웨이퍼 테이블에 지지된 웨이퍼의 이면에 프레임의 개구부를 위치시켜 테이프 부착 프레임을 상기 웨이퍼 테이블에 배치하는 테이프 부착 프레임 반송 기구와,
    테이프 부착 프레임의 테이프를 웨이퍼의 이면에 압착하는 테이프 압착 유닛과,
    상기 테이프 압착 유닛에 의해 테이프 부착 프레임의 테이프와 웨이퍼의 이면이 압착된 프레임 유닛을 상기 웨이퍼 테이블로부터 반출하는 프레임 유닛 반출 기구와,
    상기 프레임 유닛 반출 기구에 의해 반출된 프레임 유닛의 웨이퍼로부터 링형 보강부를 절단하여 제거하는 보강부 제거 유닛과,
    링형 보강부가 제거된 링 없는 유닛을 상기 보강부 제거 유닛으로부터 반출하는 링 없는 유닛 반출 기구와,
    상기 링 없는 유닛 반출 기구에 의해 반출된 링 없는 유닛을 수용하는 프레임 카세트가 배치되는 프레임 카세트 테이블
    을 포함하고,
    상기 프레임 유닛 반출 기구는, 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 유지부 및 프레임을 유지하는 프레임 유지부를 포함하는 프레임 유닛 유지부와, 상기 프레임 유닛 유지부를 임시 배치 테이블까지 반송하는 반송부를 가지며,
    상기 웨이퍼 테이블과 상기 임시 배치 테이블 사이에, 프레임 유닛의 상방으로부터 테이프를 통해 웨이퍼의 이면을 촬상하는 상부 카메라가 배치되고,
    웨이퍼의 이면에 형성된 링형 보강부의 내주원의 중심을 구하는 것인 가공 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프레임 유닛 반출 기구는, 상기 프레임 유닛 유지부를 수평 방향으로 이차원으로 이동시키는 이차원 이동 기구를 갖고,
    상기 이차원 이동 기구를 작동시켜 링형 보강부의 내주원의 중심을 상기 임시 배치 테이블의 중심과 일치시키는 것인 가공 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 상부 카메라에 대향하여 프레임 유닛을 사이에 두도록 하부 카메라가 배치되고, 웨이퍼의 링형 보강부에 대응하는 표면을 상기 하부 카메라로 촬상하여, 링형 보강부를 절단하는 영역에 디바이스가 존재하는지의 여부를 검사하며, 디바이스가 존재하는 경우에는 가공을 중단하는 것인 가공 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 상부 카메라의 촬상에 의해, 링형 보강부와 테이프가 밀착되어 있지 않은 영역을 검출한 경우, 가공을 중단하는 것인 가공 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 테이프 압착 유닛은, 상기 웨이퍼 테이블의 상방에 배치된 상부 챔버와, 상기 웨이퍼 테이블을 수용한 하부 챔버와, 상기 상부 챔버를 승강시켜 상기 하부 챔버에 접촉시킨 폐색 상태와 상기 하부 챔버로부터 이격시킨 개방 상태를 생성하는 승강 기구와, 상기 폐색 상태에서 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 진공으로 하는 진공부와, 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 대기에 개방하는 대기 개방부를 갖고,
    상기 웨이퍼 테이블에 지지된 웨이퍼의 이면에 테이프 부착 프레임의 테이프가 위치된 상태에서, 상기 승강 기구를 작동시켜 상기 폐색 상태를 유지하면서 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버를 진공으로 하며, 상기 상부 챔버에 배치된 압박 롤러로 테이프 부착 프레임의 테이프를 웨이퍼의 이면에 압착하는 것인 가공 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 보강부 제거 유닛은, 웨이퍼의 외주에 형성된 링형 보강부의 내주원을 따라 레이저 빔을 조사하여 절단홈을 형성하는 레이저 빔 조사 유닛과, 상기 임시 배치 테이블에 임시 배치된 프레임 유닛을 유지하여 상승시키고 상기 레이저 빔 조사 유닛에 위치시키는 제1 승강 테이블과, 상기 절단홈으로부터 링형 보강부를 분리하는 분리부를 갖고,
    상기 분리부는, 테이프에 자외선을 조사하여 테이프의 점착력을 저감시키는 자외선 조사부와, 링형 보강부를 외주에 노출시켜 웨이퍼의 내측을 흡인 유지하는 제2 승강 테이블과, 쐐기를 갖는 피스(piece)를 링형 보강부의 외주에 작용시켜 링형 보강부를 분리하는 분리기와, 분리된 링형 보강부가 폐기되는 폐기부를 갖는 것인 가공 장치.
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