KR20230023569A - 가공 장치 - Google Patents

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unit
tape
axis
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요시노부 사이토
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형의 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 부착하여 프레임과 일체로 하는 작업이 용이함과 함께, 보강부를 절단하여 웨이퍼로부터 제거하는 것이 용이한 가공 장치를 제공한다.
(해결 수단) 가공 장치는, 웨이퍼 카세트 테이블과, 웨이퍼 반출 기구와, 웨이퍼 테이블과, 프레임 수용 유닛과, 프레임 반출 기구와, 프레임 테이블과, 테이프 부착 유닛과, 테이프 부착 프레임 반송 기구와, 테이프 압착 유닛과, 프레임 유닛 반출 기구와, 보강부 제거 유닛과, 링 없는 유닛 반출 기구와, 프레임 카세트 테이블을 포함한다. 웨이퍼 반출 기구는, 웨이퍼의 이면에 가스를 분출하여 부압을 생성하는 베르누이 척 기구를 구비한다. 베르누이 척 기구가 분출하는 가스는 불활성 가스이다. 웨이퍼 반출 기구는, 베르누이 척 기구로부터 불활성 가스를 분출함으로써 웨이퍼를 반출할 때에 웨이퍼의 이면의 산화를 억제한다.

Description

가공 장치{PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형의 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼로부터 볼록형의 보강부를 제거하는 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.
본 출원인은, 연삭된 웨이퍼의 반송을 용이하게 하기 위해 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형의 보강부를 잔존시켜 소정의 가공을 실시한 후, 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 부착함과 함께 프레임으로 웨이퍼를 지지하여, 웨이퍼로부터 링형의 보강부를 제거하는 기술을 제안하였다(예컨대 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2010-62375호
그러나, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형의 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 부착하여 프레임과 일체로 하는 작업이 곤란하고, 링형의 보강부를 절단하여 웨이퍼로부터 제거하는 것이 곤란하여 생산성이 나쁘다고 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형의 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 부착하여 프레임과 일체로 하는 작업이 용이함과 함께, 링형의 보강부를 절단하여 웨이퍼로부터 제거하는 것이 용이한 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형의 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼로부터 볼록형의 보강부를 제거하는 가공 장치에 있어서, 복수의 웨이퍼가 수용된 웨이퍼 카세트가 재치되는 웨이퍼 카세트 테이블과, 상기 웨이퍼 카세트 테이블에 재치된 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 부착하는 테이프 부착 유닛과, 테이프가 부착된 프레임을 상기 웨이퍼 테이블까지 반송하고 상기 웨이퍼 테이블에 지지된 웨이퍼의 이면에 프레임의 개구부를 위치시켜 테이프 부착 프레임을 상기 웨이퍼 테이블에 재치하는 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 반출하여 임시 배치 테이블에 임시 배치하는 프레임 유닛 반출 기구와, 상기 임시 배치 테이블에 재치된 프레임 유닛의 웨이퍼로부터 링형의 보강부를 절단하여 제거하는 보강부 제거 유닛과, 링형의 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 재치되는 프레임 카세트 테이블을 포함하고, 상기 웨이퍼 반출 기구는, 웨이퍼의 이면에 가스를 분출하여 부압을 생성하는 베르누이 척 기구를 구비하고, 상기 가스는 불활성 가스이고, 상기 웨이퍼 반출 기구는, 상기 베르누이 척 기구로부터 상기 불활성 가스를 분출함으로써, 웨이퍼를 반출할 때에 웨이퍼의 이면의 산화를 억제하는 가공 장치가 제공된다.
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 이반시킨 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 구비하고, 상기 상부 챔버는, 상기 웨이퍼 테이블에 지지된 웨이퍼의 이면에 대하여 불활성 가스를 분사하여 웨이퍼의 이면의 산화를 억제하고, 웨이퍼의 이면에 테이프 부착 프레임의 테이프가 위치된 상태에서, 상기 승강 기구를 작동하여 상기 폐색 상태를 유지함과 함께, 불활성 가스의 분사를 정지하고, 진공 상태를 생성하여 상기 상부 챔버에 배치된 가압 롤러로 테이프 부착 프레임의 테이프를 웨이퍼의 이면에 압착한다. 또한, 바람직하게는, 상기 웨이퍼 테이블은 가열 유닛을 구비한다.
본 발명의 일 측면에 따른 가공 장치는, 상술한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형의 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 부착하여 프레임과 일체로 하는 작업이 용이함과 함께, 링형의 보강부를 절단하여 웨이퍼로부터 제거하는 것이 용이하여 생산성이 양호해진다. 또한, 본 발명의 일 측면에 따른 가공 장치에서는, 웨이퍼 반출 기구가 웨이퍼를 반출할 때에, 베르누이 척 기구로부터 불활성 가스를 웨이퍼의 이면에 분사하기 때문에, 웨이퍼의 이면(예컨대, 구리 등의 금속막이 피복된 이면)의 산화를 억제할 수 있다.
도 1은, 실시형태에 따른 가공 장치의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시하는 가공 장치에 의해 가공이 실시되는 웨이퍼의 사시도이다.
도 3은, 도 1에 도시하는 웨이퍼 카세트 테이블 등의 사시도이다.
도 4는, 도 1에 도시하는 핸드의 사시도이다.
도 5는, 도 1에 도시하는 프레임 수용 유닛 등의 사시도이다.
도 6(a)는, 도 1에 도시된 프레임 테이블이 하강 위치에 위치하고 있는 상태에서의 테이프 부착 유닛 등의 사시도이고, 도 6(b)는, 도 1에 도시된 프레임 테이블이 상승 위치에 위치하고 있는 상태에서의 테이프 부착 유닛 등의 사시도이다.
도 7은, 도 1에 도시하는 테이프 압착 유닛의 분해 사시도이다.
도 8은, 테이프 압착 공정에 있어서 가압 롤러에 의한 테이프의 가압을 개시하는 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9는, 테이프 압착 공정에 있어서 가압 롤러에 의한 테이프의 가압이 종료된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10은, 도 1에 도시하는 보강부 제거 유닛의 사시도이다.
도 11은, 보강부 제거 공정에 있어서 웨이퍼의 밑동에 레이저빔을 조사하고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 12는, 도 1에 도시하는 보강부 제거 유닛의 제1 승강 테이블의 사시도이다.
도 13(a)는, 도 1에 나타낸 보강부 제거 유닛의 분리부의 사시도이고, 도 13(b)는, 도 13(a)에 도시하는 지지 기판의 확대 사시도이다.
도 14는, 도 1에 도시하는 보강부 제거 유닛의 폐기부의 사시도이다.
도 15는, 도 1에 도시하는 테이블 헤드에 코마를 접촉시켜 테이블 헤드의 외경을 검출하는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 16은, 보강부 제거 공정에 있어서, 제2 승강 테이블로 웨이퍼를 흡인 유지한 상태를 나타내는 모식도이다.
도 17은, 보강부 제거 공정에 있어서, 보강부 제거 유닛의 코마를 링형의 보강부의 외주에 작용시킨 상태를 나타내는 모식도이다.
도 18은, 보강부 제거 공정에 있어서, 웨이퍼로부터 보강부를 분리한 상태를 나타내는 모식도이다.
도 19는, 도 1에 도시하는 링 없는 유닛 반출 기구의 반전 기구의 사시도이다.
도 20은, 도 1에 도시하는 링 없는 유닛 반출 기구의 링 없는 유닛 지지부 및 압입부의 사시도이다.
도 21은, 링 없는 유닛 수용 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 전체를 부호 2로 나타내는 가공 장치는, 복수의 웨이퍼가 수용된 웨이퍼 카세트(6)가 재치되는 웨이퍼 카세트 테이블(8)과, 웨이퍼 카세트 테이블(8)에 재치된 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 2점 쇄선으로 나타내고 있지만, 실제로는 경계(22)를 나타내는 선은 존재하지 않는다. 웨이퍼(4)의 이면(4b)측에는, 외주 잉여 영역(20)에 링형의 보강부(24)가 볼록형으로 형성되어 있고, 외주 잉여 영역(20)의 두께는 디바이스 영역(18)의 두께보다 크게 되어 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 상태로 복수 매의 웨이퍼(4)가 상하 방향으로 간격을 두고 수용된다. 도시된 실시형태의 웨이퍼 카세트 테이블(8)은, 웨이퍼 카세트(6)가 재치되는 천판(28)과, 천판(28)을 지지하는 지지판(30)을 갖는다. 또한, 천판(28)이 승강 가능하며, 천판(28)을 승강시켜 임의의 높이에 위치시키는 승강 기구가 설치되어 있어도 좋다.
도 3을 참조하여 설명을 계속하면, 웨이퍼 반출 기구(10)는, 도 3에 화살표(Y)로 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(X)로 나타내는 X축 방향은 Y축 방향과 직교하는 방향이고, 도 3에 화살표(Z)로 나타내는 Z축 방향은 X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 상하 방향이다. X축 방향 및 Y축 방향이 규정하는 XY 평면은 실질상 수평이다.
도시된 실시형태의 웨이퍼 반출 기구(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 반송 암(42)과, 반송 암(42)의 선단에 배치되며 웨이퍼 카세트(6)에 수용된 웨이퍼(4)의 이면(4b)을 지지하여 웨이퍼(4)의 표리를 반전시키는 핸드(44)를 구비한다. 반송 암(42)은, Y축 가동 부재(32)의 상면에 설치되어 있고, 에어 구동원 또는 전동 구동원 등의 적절한 구동원(도시하고 있지 않음)에 의해 구동된다. 이 구동원은, 반송 암(42)을 구동하여, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 각각의 방향에 있어서 임의의 위치에 핸드(44)를 위치시킴과 함께, 핸드(44)를 상하 반전시킨다.
도 4를 참조하여 설명하면, 핸드(44)는, 불활성 가스를 분출하여 부압을 생성하고 비접촉으로 웨이퍼(4)를 지지하는 베르누이 척 기구이다. 도시된 실시형태의 핸드(44)는 전체적으로 C 형상이며, 핸드(44)의 편면에는, 불활성 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속된 복수의 가스 분출구(46)가 형성되어 있다. 불활성 가스 공급원으로부터 공급되는 불활성 가스로서는, 헬륨(He)이나 네온(Ne) 등의 희가스 외에, 질소(N2)도 사용될 수 있다. 핸드(44)의 외측 둘레 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 재치된 웨이퍼 카세트(6) 내의 웨이퍼(4)의 이면(4b)측(하측)에 핸드(44)를 위치시킨 후, 핸드(44)의 가스 분출구(46)로부터 N2 등의 불활성 가스를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 분출하여 베르누이 효과에 의해 핸드(44)의 편면측에 부압을 생성하고, 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 암(42)을 이동시킴으로써, 핸드(44)로 흡인 지지한 웨이퍼(4)를 웨이퍼 카세트(6)로부터 반출한다. 또한, 웨이퍼 반출 기구(10)는, 웨이퍼(4)를 반출할 때에, N2 등의 불활성 가스를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 분사하기 때문에, 웨이퍼(4)의 이면(4b)(예컨대, 구리 등의 금속막이 피복된 이면)의 산화를 억제할 수 있다.
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, 예를 들어, 서로 상하 방향으로 간격을 두고 배치된 발광 소자(52) 및 수광 소자(54), 및 핸드(44)의 가이드 핀(48)의 적어도 1개를 회전시키는 구동원(도시하지 않음)을 포함하는 구성이면 된다.
발광 소자(52) 및 수광 소자(54)는, 적절한 브래킷(도시하지 않음)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 확실하게 회전을 전달시키기 위해, 구동원에 의해 회전하는 가이드 핀(48)의 외주면은 적절한 합성 고무로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
절결 검출 유닛(50)은, 웨이퍼(4)가 핸드(44)에 의해 흡인 지지됨과 함께, 발광 소자(52)와 수광 소자(54) 사이에 웨이퍼(4)의 외주가 위치된 상태에 있어서, 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 흡인원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 웨이퍼 테이블(12)에 있어서의 환형 지지부(56)보다도 직경 방향 내측 부분은, 하방으로 오목한 원형의 오목부(62)로 되어 있다. 또한, 도시된 실시형태의 웨이퍼 테이블(12)은, 웨이퍼 테이블(12)에 재치된 웨이퍼(4)를 가열하는 히터 등의 가열 유닛(도시하지 않음)을 구비하고 있다.
핸드(44)가 180° 반전하여 웨이퍼(4)의 표리를 반전시키고, 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 아래를 향한 상태로 웨이퍼 테이블(12)에 웨이퍼(4)가 재치되면, 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 재치되더라도, 디바이스(14)와 웨이퍼 테이블(12)이 접촉하지 않기 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 도시한 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(도시하지 않음)를 구비한다.
도 5에 있어서 하우징(72)의 X축 방향 안쪽의 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, 예를 들어, 승강판(74)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 된다.
도 5에 있어서 하우징(72)의 X축 방향 앞쪽의 측면에는, 손잡이(76a)가 부설된 도어(76)가 설치되어 있고, 프레임 수용 유닛(66)에 있어서는, 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 설치되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 프레임(64)은, 하우징(72)의 내부에 있어서 승강판(74)의 상면에 적층되어 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 적절하게 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(도시하고 있지 않음)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(도시하고 있지 않음)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(도시하고 있지 않음)를 포함한다.
프레임 반출 기구(68)의 X축 이송 기구는, X축 가동 부재(84)에 연결되어 X축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋고, Z축 이송 기구는, Z축 가동 부재(86)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.
프레임 반출 기구(68)의 Z축 가동 부재(86)는, 프레임(64)을 유지하는 유지부(88)를 갖는다. 도시된 실시형태의 유지부(88)는, 직사각 형상의 기판(90)과, 기판(90)의 하면에 설치된 복수의 흡인 패드(92)를 가지며, 각 흡인 패드(92)는 흡인원(도시하지 않음)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 도시하는 바와 같이, 프레임 테이블(70)은, 실선으로 나타내는 하강 위치와, 2점 쇄선으로 나타내는 상승 위치 사이에서 승강 가능하게 Z축 가이드 부재(94)에 지지되어 있다. Z축 가이드 부재(94)에는, 하강 위치와 상승 위치의 사이에서 프레임 테이블(70)을 승강시키는 적절한 구동원(예컨대 에어 구동원 또는 전동 구동원)이 부설되어 있다. 프레임 테이블(70)에 있어서는, 프레임 반출 기구(68)에 의해서 반출된 프레임(64)을 하강 위치에 있어서 수취하도록 되어 있다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가공 장치(2)는, 프레임 테이블(70)의 상방에 배치되고 프레임(64)에 테이프(96)를 부착하는 테이프 부착 유닛(98)(도 1 참조)과, 테이프(96)가 부착된 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 재치하는 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 6(a) 및 도 6(b)를 참조하여 설명하면, 도시된 실시형태의 테이프 부착 유닛(98)은, 사용 전의 테이프(96)가 감겨진 롤 테이프(96R)를 지지하는 롤 테이프 지지부(104)와, 사용이 완료된 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 6(a) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 롤 테이프 지지부(104)는, X축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 회전 가능하게 적절한 브래킷(도시하지 않음)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(도시하지 않음)에 지지된 권취 롤러(118)와, 권취 롤러(118)를 회전시키는 모터(도시하지 않음)를 포함한다. 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 테이프 권취부(106)는, 모터에 의해 권취 롤러(118)를 회전시킴으로써, 프레임(64)에 부착한 부분에 해당하는 원형의 개구부(120)가 형성된 사용이 완료된 테이프(96)를 권취한다.
도 6(a) 및 도 6(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(도시하지 않음)와, 인출 롤러(122)의 회전에 수반하여 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(도시하고 있지 않음)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 가압 롤러(132)와, 가압 롤러(132)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 압착부(110)의 Y축 이송 기구는, 적절한 구동원(예컨대 에어 구동원 또는 전동 구동원)으로 구성될 수 있다.
도 6(a) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 절단부(112)는, 적절한 브래킷(도시하지 않음)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(도시하지 않음)를 포함한다. 절단부(112)의 Z축 이송 기구는, Z축 가동 부재(136)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.
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 암편(140)을 포함한다. 암편(140)의 하면에는, 서로 간격을 두고 제1ㆍ제2 수하편(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 6(a)에 도시된 위치)로부터 상승 위치(도 6(b)에 도시된 위치)에 위치되기 전에, 테이프 부착 유닛(98)은, 인출 롤러(122)와 종동 롤러(124)에 의해 미사용의 테이프(96)를 인출한다. 그리고, 압착부(110)의 가압 롤러(132)에 의해 테이프(96)를 프레임(64)에 가압할 수 있을 정도로 프레임 테이블(70)을 상승 위치에 위치시키고, 가압 롤러(132)에 테이프(96)를 통해 프레임(64)을 접촉시킨다.
그리고, 가압 롤러(132)로 테이프(96)의 점착면을 프레임(64)에 가압하면서 가압 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.
또한, 테이프(96)는, 점착제 등에 의한 점착면을 갖고 있지 않은 열 압착 시트라도 좋다. 열압착 시트는, 열가소성의 합성 수지제(예컨대, 폴리올레핀계 수지)의 시트이며, 융점 근방의 온도까지 가열되면, 연화 내지 용융되어 점착력을 발휘하는 시트이다. 테이프(96)가 열압착 시트인 경우에는, 가압 롤러(132)에 히터 및 온도 센서(모두 도시하지 않음)가 내장되어, 가압 롤러(132)의 외주면의 온도가 조정된다.
그리고, 가압 롤러(132)의 외주면의 온도를 테이프(96)가 연화 내지 용융되는 온도로 조정한 후, 가압 롤러(132)에 의해 테이프(96)를 프레임(64)에 가압하면서 가압 롤러(132)를 Y축 방향으로 굴림으로써, 테이프(96)를 프레임(64)에 열 압착할 수 있다.
테이프(96)를 프레임(64)에 압착한 후, 테이프 부착 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 가압함과 함께 누름 롤러(146)로 테이프(96)의 위로부터 프레임(64)을 누른다. 계속해서, 모터(138)에 의해 암편(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)의 위로부터 프레임(64)을 누르고 있으므로, 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 부착한 부분에 해당하는 원형의 개구부(120)가 형성된 사용이 완료된 테이프(96)는, 테이프 권취부(106)에 의해 권취된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)는, 적절한 브래킷(도시하지 않음)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(도시하지 않음)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(도시하지 않음)를 포함한다.
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 갖는 구성이면 좋고, Z축 이송 기구는, Z축 가동 부재(152)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.
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, 직사각 형상의 기판(156)과, 기판(156)의 하면에 설치된 복수의 흡인 패드(158)를 갖고, 각 흡인 패드(158)는 흡인원(도시하지 않음)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 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 재치한다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 테이프 압착 유닛(102)에 대해서 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 이반시킨 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 천판(170)과, 천판(170)의 둘레 가장자리로부터 수하(垂下)하는 원통형의 측벽(172)을 포함한다. 천판(170)의 상면에는, 에어 실린더 등의 적절한 액추에이터로 구성될 수 있는 승강 기구(164)가 장착되어 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 천판(170)의 상면에는, 상부 챔버(160)의 내부에, N2 등의 불활성 가스를 공급하기 위한 가스 공급구(170a)가 설치되어 있다. 가스 공급구(170a)는, 유로(171)를 통해 가스 공급원(173)이 접속되고, 유로(171)에는, 유로(171)를 개폐하는 밸브(175)가 설치되어 있다. 그리고, 상부 챔버(160)는, 웨이퍼 테이블(12)에 지지된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 대하여, 가스 공급원(173)으로부터 공급된 N2 등의 불활성 가스를 분사하여 웨이퍼(4)의 이면(4b)의 산화를 억제하도록 되어 있다.
천판(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 가압하기 위한 가압 롤러(174)와, 가압 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 개방되고, 측벽(186)의 하부는 폐색되어 있다. 측벽(186)에는 접속 개구(188)가 형성되어 있다. 연결 개구(188)에는 적절한 진공 펌프로 구성될 수 있는 진공부(166)가 유로(190)를 통해 연결되어 있다. 유로(190)에는, 유로(190)를 대기에 개방 가능한 적절한 밸브로 구성될 수 있는 대기 개방부(168)가 설치되어 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 위치되면, 밸브(175)를 폐쇄하여 불활성 가스의 분사를 정지함과 함께, 승강 기구(164)에 의해 상부 챔버(160)를 하강시키고, 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 함과 함께, 가압 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 가압 롤러(174)를 Y축 방향으로 굴림으로써, 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프(96)를 압착하여 프레임 유닛(U)을 생성한다.
가압 롤러(174)에 의해 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프(96)를 압착하면, 링형의 보강부(24)의 밑동에 있어서, 웨이퍼(4)와 테이프(96)의 사이에 약간의 간극이 형성되지만, 상부 챔버(160) 및 하부 챔버(162)의 내부를 진공으로 한 상태로 웨이퍼(4)와 테이프(96)를 압착하기 때문에, 웨이퍼(4)와 테이프(96)의 사이의 약간의 간극의 압력이 대기압보다 낮고, 테이프(96)를 압착한 후에 대기 개방부(168)를 개방하면, 대기압에 의해 테이프(96)가 웨이퍼(4)에 가압된다. 이에 의해, 보강부(24)의 밑동에 있어서의 웨이퍼(4)와 테이프(96)의 간극이 없어지고, 보강부(24)의 밑동을 따라 테이프(96)가 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 밀착된다.
또한, 테이프(96)가 열압착 시트인 경우에는, 웨이퍼 테이블(12)의 가열 유닛에 의해, 테이프(96)가 연화 내지 용융되는 온도까지 웨이퍼(4)를 가열한 다음, 가압 롤러(174)를 Y축 방향으로 굴림으로써, 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프(96)를 열압착할 수 있다.
도 1 및 도 10에 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 반출하여 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치하는 프레임 유닛 반출 기구(192)와, 임시 배치 테이블(204)에 재치된 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)로부터 링형의 보강부(24)를 절단하여 제거하는 보강부 제거 유닛(194)과, 링형의 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 반출 유닛(196)에 의해 반출된 프레임 없는 유닛을 수용하는 프레임 카세트(198)가 재치되는 프레임 카세트 테이블(200)(도 1 참조)을 포함한다.
도시된 실시형태의 프레임 유닛 반출 기구(192)는, 도 10에 도시하는 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)로 반송하는 반송부(206)를 구비한다.
프레임 유닛 유지부(202)의 웨이퍼 유지부(202a)는, 원 형상의 기판(208)과, 기판(208)의 하면에 장착된 원 형상의 흡착편(210)을 포함한다. 흡착편(210)의 하면에는 복수의 흡인 구멍(도시하지 않음)이 형성되고, 각 흡인 구멍은 흡인원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 프레임 유지부(202b)는, 웨이퍼 유지부(202a)의 기판(208)의 둘레 가장자리로부터 둘레 방향으로 간격을 두고 직경 방향 외측으로 돌출하는 복수(도시된 실시형태에서는 4개)의 돌출편(212)과, 돌출편(212)의 하면에 부설된 흡인 패드(214)를 포함하고, 각 흡인 패드(214)는 흡인원(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
반송부(206)는, 적절한 브래킷(도시하지 않음)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(도시하지 않음)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(도시하지 않음)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(도시하지 않음)를 포함한다. Y축 가동 부재(222)의 선단에는, 웨이퍼 유지부(202a)의 기판(208)이 연결되어 있다. 반송부(206)의 X축ㆍY축ㆍZ축 이송 기구의 각각은, 볼 나사와, 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.
프레임 유닛 반출 기구(192)는, 프레임 유닛 유지부(202)를 수평 방향으로 이차원으로 이동하는 이차원 이동 기구와, 프레임 유닛 유지부(202)에 유지된 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)의 외주를 촬상하는 촬상부(224)를 구비하는 것이 바람직하고, 도시된 실시형태에서는, 반송부(206)의 X축 이송 기구 및 Y축 이송 기구에 의해 XY 평면에 있어서 프레임 유닛 유지부(202)가 수평 방향으로 이차원으로 이동하도록 되어 있고, 반송부(206)에 의해 이차원 이동 기구가 구성되어 있다. 또한, 도시된 실시형태의 촬상부(224)는, 웨이퍼 테이블(12)과 임시 배치 테이블(204) 사이에 배치되어 있고, 프레임 유닛 유지부(202)에 유지된 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)의 외주를, 웨이퍼(4)의 하방에서 촬상하도록 되어 있다.
프레임 유닛 반출 기구(192)는, 웨이퍼 유지부(202a)의 흡착편(210)으로 웨이퍼(4)를 이면(4b)측(테이프(96)측)으로부터 흡인 유지함과 함께, 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 웨이퍼(4)의 외주의 적어도 3개소를 촬상부(224)로 촬상함으로써 웨이퍼(4)의 외주에서의 적어도 3점의 좌표를 계측하고, 계측한 3점의 좌표에 기초하여 웨이퍼(4)의 중심 좌표를 구한다. 그리고, 프레임 유닛 반출 기구(192)는, 웨이퍼(4)의 중심을 임시 배치 테이블(204)의 중심과 일치시켜, 프레임 유닛(U)을 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치한다.
도 10에 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)보다도 직경 방향 내측 부분은, 하방으로 오목한 원형의 오목부(230)로 되어 있다. 임시 배치 테이블(204)의 프레임 지지부(228)는 히터(도시하지 않음)를 구비하고 있고, 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치된 프레임 유닛(U)의 테이프(96)를 히터에 의해 가열함으로써 테이프(96)를 연화시켜, 링형의 보강부(24)의 밑동에 테이프(96)를 대기압에 의해 한층 더 밀착시키도록 되어 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 10에 도시된 바와 같이, 보강부 제거 유닛(194)은, 웨이퍼(4)의 외주에 형성된 링형의 보강부(24)의 밑동을 향해 레이저빔을 조사하여 절단 홈을 형성하는 레이저빔 조사 유닛(244)과, 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치된 프레임 유닛(U)을 유지하여 상승시킴과 함께 X축 방향으로 이동하여 레이저빔 조사 유닛(244)에 위치시키는 제1 승강 테이블(246)(도 1 참조)과, 절단 홈으로부터 링형의 보강부(244)를 수직으로 분리하는 분리부(248)를 구비한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 레이저빔 조사 유닛(244)은, X축 방향에 있어서 임시 배치 테이블(204)에 인접하여 배치된 하우징(250)과, 하우징(250)에 수용되어 레이저빔을 발진하는 레이저 발진기(도시하지 않음)와, 레이저 발진기가 발진한 레이저빔을 집광하여 웨이퍼(4)의 외주에 형성된 링형의 보강부(24)의 밑동에 조사하는 집광기(252)와, 웨이퍼(4)에 레이저빔이 조사되었을 때에 생기는 데브리를 흡인하는 흡인 노즐(254)과, 흡인 노즐(254)에 접속된 흡인원(도시하지 않음)을 포함한다.
집광기(252)는, 하우징(250)의 상면으로부터 상방을 향해 흡인 노즐(254)측으로 경사져 연장되어 있고, 이에 의해 레이저빔의 조사 시에 생긴 데브리가 집광기(252)에 낙하하는 것이 억제되어 있다. 또한, 흡인 노즐(254)은, 하우징(250)의 상면으로부터 상방을 향해 집광기(252)측으로 경사져 연장되어 있다.
레이저빔 조사 유닛(244)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 승강 테이블(246)에 의해 유지한 프레임 유닛(U)을 회전시키면서, 웨이퍼(4)의 외주에 형성된 링형의 보강부(24)의 밑동을 향해 레이저빔(LB)을 조사하여, 어블레이션 가공에 의해 보강부(24)의 밑동을 따라 링형의 절단 홈(256)을 형성한다. 또한, 레이저빔 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 12를 참조하여 설명하면, 제1 승강 테이블(246)은, 적절한 브래킷(도시하지 않음)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(도시하지 않음)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(도시하지 않음)를 포함한다. 제1 승강 테이블(246)의 X축ㆍZ축 이송 기구의 각각은, 볼 나사와, 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.
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 장착되어 있다. 지지축(264)의 하단에는 원 형상의 흡착편(268)이 고정되어 있다. 흡착편(268)의 하면에는, 프레임(64)의 크기에 대응하는 원주 상에 둘레 방향으로 간격을 두고 복수의 흡인 구멍(도시하지 않음)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 링형의 보강부(24)의 밑동에 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 상승시킴과 함께 X축 방향으로 이동하여 레이저빔 조사 유닛(244)에 위치시킨다. 또한, 프레임(64)이 자성을 갖는 재료로 형성되어 있는 경우에는, 흡착편(268)의 하면에 전자석(도시하지 않음)이 부설되고, 흡착편(268)이 자력에 의해 프레임(64)을 흡착하도록 되어 있어도 좋다.
또한, 제1 승강 테이블(246)은, 레이저빔 조사 유닛(244)에 의해 웨이퍼(4)에 레이저빔(LB)을 조사할 때에, 모터(266)를 작동시켜, 흡착편(268)으로 흡인 유지한 프레임 유닛(U)을 회전시킨다. 또한, 제1 승강 테이블(246)은, 보강부(24)의 밑동에 절단 홈(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 13(a), 도 13(b), 및 도 14를 참조하여 설명하면, 분리부(248)는, 절단 홈(256)에 대응하는 테이프(96)에 자외선을 조사하여 테이프(96)의 점착력을 저감시키는 자외선 조사부(270)(도 13(a) 참조)와, 링형의 보강부(24)를 외주에 노출시켜 웨이퍼(4)의 내측을 흡인 유지하는 제2 승강 테이블(272)(도 13(a) 참조)과, 쐐기부를 갖는 코마(402)를 링형의 보강부(24)의 외주에 작용하여 링형의 보강부(24)를 분리하는 분리기(274)(도 13(a) 참조)와, 분리된 링형의 보강부(24)가 폐기되는 폐기부(276)(도 14 참조)를 구비한다.　
도 13(a)에 도시한 바와 같이, 도시된 실시형태의 분리부(248)는, 적절한 브래킷(도시하지 않음)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(도시하지 않음)를 포함한다. 승강 기구는, Z축 가동 부재(280)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.
Z축 가동 부재(280)의 선단 하면에는 지지편(282)이 지지되어 있음과 함께, 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 장착되어 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(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 각 흡인 구멍은 흡인원에 접속되어 있다.
테이블 헤드(287)는, 웨이퍼(4)의 보강부(24)의 내경에 대응하는 외경을 갖고 있다. 구체적으로는, 테이블 헤드(287)의 직경은, 웨이퍼(4)의 디바이스 영역(18)의 직경보다 약간 작다. 또한, 테이블 헤드(287)는 지지축(286)에 착탈 가능하게 장착되고, 웨이퍼(4)의 직경에 따라 교환 가능하게 되어 있다. 테이블 헤드(287)가 장착되어 있는 지지축(286)은, Z축 가동 부재(280)를 통해 분리부(248)의 승강 기구에 접속되어 있다. 이와 같이, 제2 승강 테이블(272)은, 웨이퍼(4)의 보강부(24)의 내경에 대응하는 외경을 갖는 2종류 이상의 테이블 헤드(287)를 포함하고, 테이블 헤드(287)는 분리부(248)의 승강 기구에 착탈 가능하게 장착되어 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 13(a) 및 도 13(b)를 참조하여 설명을 계속하면, 각 지지 기판(400)의 상면에는, 쐐기부를 갖는 코마(402)와, 프레임(64)을 지지하는 프레임 지지부(404)와, 프레임 유닛(U)으로부터 정전기를 제거하는 이오나이저(406)가 장착되어 있다.
코마(402)는, 상방으로부터 하방을 향하여 직경이 점차 감소하는 역원뿔대 형상이며, 코마(402)의 상면(402a)과 코마(402)의 측면(402b)에 의해 쐐기부가 구성되어 있다. 코마(402)는, 각 지지 기판(400)의 상면에 있어서 서로 간격을 두고 한 쌍 배치되고, 또한, Z축 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지 기판(400)에 지지되어 있다.
프레임 지지부(404)는, 코마(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(404b)를 갖는다. 프레임 지지부(404)에 있어서는, 각 구체(404b)로 프레임(64)을 지지하도록 되어 있다.
이오나이저(406)는, 코마(402)에 인접하여 배치되어 있다. 이오나이저(406)에 있어서는, 프레임 유닛(U)을 향해 이온화 에어를 분사함으로써, 프레임 유닛(U)으로부터 정전기를 제거하도록 되어 있다.
도시된 실시형태의 분리부(248)는, 가공 장치(2)의 작동을 제어하는 제어 유닛(도시하지 않음)에 입력된 테이블 헤드(287)의 종류와, 실제로 가공 장치(2)에 장착되어 있는 테이블 헤드(287)의 종류가 일치하는지 여부를 검출하는 검출기(도시하지 않음)를 구비한다.
제어 유닛은, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 처리 장치(CPU)와, 제어 프로그램 등을 격납하는 리드 온리 메모리(ROM)와, 연산 결과 등을 격납하는 판독 기록 가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 갖는 컴퓨터로 구성되어 있다. 제어 유닛에는, 웨이퍼(4)의 직경이나 보강부(24)의 폭, 테이블 헤드(287)의 외경 등의 가공 조건이 오퍼레이터에 의해 입력된다.
도시된 실시형태의 검출기는, 분리기(274)의 코마(402)와, 가동편(288)을 작동시킴으로써 코마(402)를 테이블 헤드(287)에 접근 및 이격시키는 이송 기구(290)를 포함한다. 그리고, 검출기에 있어서는, 웨이퍼(4)의 가공을 개시하기 전에, 이송 기구(290)에 의해 가동편(288)을 작동시켜, 도 15에 도시된 바와 같이, 분리기(274)의 코마(402)를 테이블 헤드(287)의 외주에 접촉시켜 얻어지는 테이블 헤드(287)의 외경과, 제어 유닛에 입력된 테이블 헤드(287)의 외경이 일치하는지 여부를 검출한다. 양자가 일치하지 않으면 검출기에 의해 검출된 경우에는, 에러 알림(예를 들어, 제어 패널(도시하지 않음)에 일치하지 않는다는 취지의 표시)이 행해진다.
웨이퍼(4)의 직경이, 예컨대 200mm과 동일해도, 링형의 보강부(24)의 폭이 3 mm, 5 mm 등과 상이한 경우가 있다. 이 때문에, 가공 장치(2)에는, 웨이퍼(4)의 디바이스 영역(18)에 대응하는 테이블 헤드(287)가 장착되어 있을 필요가 있다. 만약, 제어 유닛에 입력된 테이블 헤드(287)의 종류와, 현실적으로 장착되어 있는 테이블 헤드(287)의 종류가 일치하지 않으면, 웨이퍼(4)로부터 링형의 보강부(24)를 적정하게 제거할 수 없게 되어 버린다.
이 점에서, 도시된 실시형태의 가공 장치(2)에 있어서는, 제어 유닛에 입력된 테이블 헤드(287)의 종류와, 실제로 가공 장치(2)에 장착되어 있는 테이블 헤드(287)의 종류가 일치하는지 여부를 검출하는 검출기를 구비하고 있기 때문에, 웨이퍼(4)의 가공을 시작하기 전에, 웨이퍼(4)에 대응하는 적정한 테이블 헤드(287)가 장착되어 있는지 여부를 확인할 수 있어, 웨이퍼(4)의 가공 시에 웨이퍼(4)로부터 링형의 보강부(24)를 적정하게 제거할 수 있다.
도 14를 참조하여 설명하면, 폐기부(276)는, 분리된 링형의 보강부(24)를 반송하는 벨트 컨베이어(300)와, 벨트 컨베이어(300)에 의해 반송된 링형의 보강부(24)가 수용되는 더스트 박스(302)를 포함한다. 벨트 컨베이어(300)는 실질상 수평으로 연장되는 회수 위치(도 14에 실선으로 나타내는 위치)와, 실질상 연직으로 연장되는 대기 위치(도 14에 2점 쇄선으로 나타내는 위치)에 적절한 액추에이터(도시하지 않음)에 의해 위치된다.
도 14에 있어서 더스트 박스(302)의 X축 방향 앞쪽의 측면에는, 손잡이(304a)가 부설된 도어(304)가 설치되어 있다. 더스트 박스(302)의 내부에는, 회수한 링형의 보강부(24)를 파쇄하는 파쇄기(도시하지 않음)가 장착되어 있다. 더스트 박스(302)는, 손잡이(304a)를 파지하여 도어(304)를 개방함으로써, 더스트 박스(302)에 수용된 링형의 보강부(24)의 파쇄 부스러기를 취출할 수 있도록 되어 있다.
보강부(24)의 밑동에 절단 홈(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 16에 도시된 바와 같이, 링형의 보강부(24)를 외주에 노출시켜 웨이퍼(4)의 내측을 제2 승강 테이블(272)에 의해 흡인 유지한다.
계속해서, 이송 기구(290)에 의해 가동편(288)을 이동시킴과 함께, Z축 이송 기구(294)에 의해 지지 기판(400)을 이동시켜, 도 17에 도시하는 바와 같이, 쐐기부를 갖는 코마(402)를 링형의 보강부(24)의 외주에 작용시킨다. 구체적으로는, 테이프(96)와 보강부(24)의 사이에 코마(402)의 쐐기부를 위치시킨다. 또한, 프레임 지지부(404)의 구체(404b)에 프레임(64)의 하면을 접촉시켜, 구체(404b)에 의해 프레임(64)을 지지한다.
이어서, 한 쌍의 자외선 조사부(270)로부터 자외선을 조사하여 링형의 보강부(24)에 부착되어 있는 테이프(96)의 점착력을 저감시킴과 함께, 분리기(274)에 대하여 제2 승강 테이블(272)과 함께 프레임 유닛(U)을 모터(284)에 의해 회전시킨다. 이에 의해, 점착력이 저감된 테이프(96)와 보강부(24)가 코마(402)의 쐐기부에 의해 분리되기 때문에, 도 18에 도시된 바와 같이, 프레임 유닛(U)으로부터 링형의 보강부(24)를 분리할 수 있다. 분리된 보강부(24)는 벨트 컨베이어(300)에 의해 더스트 박스(302)에 반송되어 회수된다. 또한, 보강부(24)를 분리할 때에, 프레임 유닛(U)에 대하여 분리기(274)를 회전시켜도 좋다.
또한, 보강부(24)를 분리할 때에는, 이오나이저(406)로부터 프레임 유닛(U)을 향해 이온화 에어를 분사한다. 이에 의해, 테이프(96) 및 보강부(24)에 대하여 코마(402)가 접촉하는 것에 기인하여 정전기가 발생해도, 이오나이저(406)로부터 분사되는 이온화 에어로 정전기가 제거된다. 이 때문에, 테이프(96)와 보강부(24)가 정전기에 의해서 서로 끌어당겨지지 않아, 프레임 유닛(U)으로부터 보강부(24)가 확실하게 분리된다.
또한, 보강부(24)를 분리할 때는, 프레임 유닛(U)과 분리기(274)와의 상대 회전에 따라, 프레임 유닛(U)에 작용하고 있는 코마(402)가 회전함과 함께, 프레임(64)의 하면에 접촉하고 있는 구체(404b)가 회전하기 때문에, 프레임 유닛(U)과 분리기(274)의 상대 회전이 순조롭게 행해진다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 링 없는 유닛 반출 기구(196)는, 보강부 제거 유닛(194)에 인접하여 배치되어 있다. 도 19 및 도 20을 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 구비하여 프레임 카세트 테이블(200)을 향하여 이동함과 함께 프레임 유지부(306)를 반전시키는 반전 기구(308)(도 19 참조)와, 반전 기구(308)에 의해 반전하여 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 위를 향한 링 없는 유닛을 지지하는 링 없는 유닛 지지부(310)(도 20 참조)와, 링 없는 유닛 지지부(310)에 지지된 링 없는 유닛을 프레임 카세트 테이블(200)에 재치된 프레임 카세트(198)에 진입시켜 수용하는 압입부(312)(도 20 참조)를 구비한다.
도 19에 도시하는 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(도시하지 않음)와, Z축 방향으로 이동 가능하게 Y축 가동 부재(316)에 지지된 암(318)과, 암(318)을 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이송 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 반전 기구(308)의 Y축ㆍZ축 이송 기구의 각각은, 볼 나사와, 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.
암(318)에는 상기 프레임 유지부(306)가 상하 반전 가능하게 지지되어 있음과 함께, 프레임 유지부(306)를 상하 반전시키는 모터(320)가 장착되어 있다. 도시된 실시형태의 프레임 유지부(306)는, 한 쌍의 회전축(322)을 통해 암(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(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 또한, 일방의 회전축(322)은 모터(320)에 연결되어 있다.
반전 기구(308)는, 흡인 패드(326)를 위로 향한 상태로, 제2 승강 테이블(272)에 지지된 링 없는 유닛(U')의 프레임(64)의 하면을 흡인 패드(326)로 흡인 유지하고, 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 20에 도시하는 바와 같이, 도시된 실시형태의 링 없는 유닛 지지부(310)는, 적당한 브래킷(도시하지 않음)을 통하여 X축 방향으로 이동 가능하게 지지된 한 쌍의 지지판(328)과, 한 쌍의 지지판(328)의 X축 방향의 간격을 조정하는 간격 조정 기구(도시하지 않음)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(도시하지 않음)가 장착되어 있다. 한 쌍의 지지판(328)의 간격이 좁아진 상태에 있어서, 한 쌍의 지지판(328)은 히터에 의해 링 없는 유닛(U')의 테이프(96)를 가열함으로써, 보강부(24)가 제거됨으로써 발생한 테이프(96)의 늘어짐, 주름을 펴도록 구성되어 있다.
도 20을 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(도시하지 않음)를 포함한다. Y축 가동 부재(332)는, Y축 가이드 부재(330)에 지지된 기부(334)와, 기부(334)의 상면으로부터 상방으로 연장되는 지주(336)와, 지주(336)의 상단에 부설된 가압편(338)을 갖는다. 압입부(312)의 Y축 이송 기구는, Y축 가동 부재(332)에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.
도 21에 도시하는 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 가압편(338)에 의해 프레임 카세트 테이블(200)에 재치된 프레임 카세트(198)에 진입시켜 수용하도록 되어 있다.
도 1 및 도 21에 도시된 프레임 카세트(198)에는, 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 위를 향한 상태로 복수 매의 링 없는 유닛(U')이 상하 방향으로 간격을 두고 수용된다. 도 20 및 도 21에 도시하는 바와 같이, 프레임 카세트 테이블(200)은, 프레임 카세트(198)가 재치되는 재치부(340)와, 재치부(340)를 승강시켜서 임의의 높이에 위치시키는 승강부(342)를 포함한다. 승강부(342)는, 재치부(340)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사와, 이 볼 나사를 회전시키는 모터를 갖는 구성이면 좋다.　
다음에, 상술한 바와 같은 가공 장치(2)를 이용하여, 외주 잉여 영역(20)에 대응하는 이면(4b)에 링형의 보강부(24)가 볼록형으로 형성된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 다이싱 테이프(96)를 부착하여 프레임(64)과 일체로 함과 함께, 링형의 보강부(24)를 절단하여 웨이퍼(4)로부터 제거하는 가공 방법에 대해서 설명한다.
도시된 실시형태에서는, 우선, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 웨이퍼(4)가 수용된 웨이퍼 카세트(6)를 웨이퍼 카세트 테이블(8)에 재치하는 웨이퍼 카세트 재치 공정을 실시한다. 웨이퍼 카세트(6)에는, 표면(4a)이 위를 향한 상태로 복수 매의 웨이퍼(4)가 상하 방향으로 간격을 두고 수용되어 있다.
또한, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(4)를 수용하는 개구부(64a)가 형성된 링형의 프레임(64)을 프레임 수용 유닛(66)에 복수 수용하는 프레임 수용 공정을 실시한다. 프레임 수용 공정은, 웨이퍼 카세트 재치 공정 전에 실시해도 좋고, 웨이퍼 카세트 재치 공정 후에 실시해도 좋다.
프레임 수용 공정에서는, 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 적절하게 조정하여, 프레임 반출 기구(68)에 의해 반출 가능한 위치에 최상단의 프레임(64)을 위치시킨다.
웨이퍼 카세트 재치 공정 및 프레임 수용 공정을 실시한 후, 웨이퍼 카세트 테이블(8)에 재치된 웨이퍼 카세트(6)로부터 웨이퍼(4)를 반출하는 웨이퍼 반출 공정을 실시한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 웨이퍼 반출 공정에서는, 우선, 웨이퍼 반출 기구(10)의 Y축 이송 기구(34)를 작동시켜, Y축 가동 부재(32)를 웨이퍼 카세트 테이블(8)의 근방에 위치시킨다. 계속해서, 반송 암(42)을 구동하여, 웨이퍼 카세트(6) 내의 웨이퍼(4)의 이면(4b)측(하측)에, 가스 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 설치하고, 또한, 각 가이드 핀(48)을 직경 방향 외측에 위치시켜 둔다.
계속해서, 핸드(44)의 가스 분출구(46)로부터 N2 등의 불활성 가스를 분출하여 베르누이 효과에 의해 핸드(44)의 편면측에 부압을 생성하고, 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 암(42)을 이동시켜, 핸드(44)로 흡인 지지한 웨이퍼(4)를 웨이퍼 카세트(6)로부터 반출한다. 도시된 실시형태의 웨이퍼 반출 기구(10)는, 웨이퍼(4)를 반출할 때에, N2 등의 불활성 가스를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 분사하기 때문에, 웨이퍼(4)의 이면(4b)의 산화를 억제할 수 있다.
웨이퍼 반출 공정을 실시한 후, 웨이퍼(4)의 절결(26)의 위치를 검출하는 절결 검출 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 절결 검출 공정에서는, 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 공정을 실시한 후, 웨이퍼 반출 기구(10)에 의해 반출된 웨이퍼(4)의 표면(4a) 측을 웨이퍼 테이블(12)로 지지하는 웨이퍼 지지 공정을 실시한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 웨이퍼 지지 공정에서는, 우선, 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 암(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. 이 때, 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 접촉하지 않아, 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 해제함과 함께, 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.
웨이퍼 테이블(12)에 웨이퍼(4)를 전달하면, 후술하는 테이프 압착 공정에 있어서, 웨이퍼(4)의 이면(4b)과, 점착성을 갖는 테이프(96)의 압착 효율을 향상시키기 위해, 웨이퍼 테이블(12)의 가열 유닛에 의한 웨이퍼(4)의 가열을 개시한다. 웨이퍼 테이블(12)의 가열 유닛에 의해 웨이퍼(4)를 가열하는 온도는, 30~50℃ 정도라도 좋다. 다만, 테이프(96)가 열압착 시트인 경우에는, 열압착 시트가 연화 내지 용융되는 온도(예컨대 120℃ 정도)로 웨이퍼(4)를 가열한다.
또한, 웨이퍼(4)의 가열을 시작함과 함께, 웨이퍼 테이블(12)의 상방에 배치된 상부 챔버(160)로부터 웨이퍼(4)의 이면(4b)을 향해 불활성 가스를 분사한다. 이에 의해, 가열되어 있는 웨이퍼(4)의 이면(4b)의 산화를 억제할 수 있다. 또한, 상부 챔버(160)로부터의 불활성 가스의 분사는, 웨이퍼(4)의 상방에 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)가 위치될 때까지 계속한다.
또한, 웨이퍼 카세트 재치 공정 및 프레임 수용 공정을 실시한 후, 웨이퍼 반출 공정이나 웨이퍼 지지 공정과 병행하여, 프레임 수용 유닛(66)으로부터 프레임(64)을 반출하는 프레임 반출 공정을 실시한다.
도 5를 참조하여 설명하면, 프레임 반출 공정에서는, 우선, 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 공정을 실시한 후, 프레임 반출 기구(68)에 의해서 반출된 프레임(64)을 프레임 테이블(70)로 지지하는 프레임 지지 공정을 실시한다.
도 5를 참조하여 설명을 계속하면, 프레임 지지 공정에서는, 우선, 프레임 반출 기구(68)의 X축 가동 부재(84) 및 Z축 가동 부재(86)를 이동시키고, 흡인 패드(92)로 흡인 유지한 프레임(64)을 프레임 테이블(70)의 상면에 접촉시킨다. 이 때, 프레임 테이블(70)을 하강 위치(도 5에 실선으로 나타내는 위치)에 위치시켜 둔다. 이어서, 프레임 반출 기구(68)의 흡인 패드(92)의 흡인력을 해제하고, 프레임(64)을 프레임 테이블(70)에 재치한다. 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 이간시킨다.
프레임 지지 공정을 실시한 후, 프레임(64)에 테이프(96)를 부착하는 테이프 부착 공정을 실시한다.
도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하여 설명하면, 테이프 부착 공정에서는, 우선, 프레임 테이블(70)을 하강 위치(도 6(a)에 도시된 위치)로부터, 프레임(64)에 테이프(96)를 부착 가능한 상승 위치(도 6(b)에 도시된 위치)로 이동시키기 전에, 롤 테이프(96R)로부터 테이프(96)를 인출함과 함께 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 부착 유닛(98)의 압착부(110)의 가압 롤러(132)에 의해 상측으로부터 테이프(96)를 프레임(64)에 가압할 수 있을 정도로 프레임 테이블(70)을 상승시킨다. 그리고, 가압 롤러(132)로 테이프(96)의 점착면을 프레임(64)에 가압하면서 가압 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.
또한, 테이프(96)가 열 압착 시트인 경우에는, 가압 롤러(132)의 외주면의 온도를 테이프(96)가 연화 내지 용융되는 온도로 조정한 후에, 가압 롤러(132)에 의해 테이프(96)를 프레임(64)에 가압하면서 가압 롤러(132)를 Y축 방향으로 굴림으로써, 테이프(96)를 프레임(64)에 열압착할 수 있다.
이어서, 테이프 부착 유닛(98)의 절단부(112)의 커터(144) 및 누름 롤러(146)를 하강시켜, 프레임(64) 상의 테이프(96)에 커터(144)를 가압함과 함께, 누름 롤러(146)로 테이프(96)의 위로부터 프레임(64)을 누른다. 계속해서, 모터(138)에 의해 암편(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)의 위로부터 프레임(64)을 누르고 있으므로, 테이프(96)를 절단하고 있을 때에 프레임(64)이나 테이프(96)의 위치 어긋남이 방지된다. 또한, 원형의 개구부(120)가 형성된 사용이 완료된 테이프(96)는, 테이프 권취부(106)에 의해 권취된다.
　테이프 부착 공정을 실시한 후, 테이프(96)가 부착된 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 재치하는 테이프 부착 프레임 반송 공정을 실시한다.
테이프 부착 프레임 반송 공정에서는, 우선, 프레임 테이블(70)을 상승 위치로부터 하강 위치로 이동시킨다. 이어서, 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 상태로 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. 이어서, 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. 이 때는, 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)의 점착면이 아래를 향하고 있고, 웨이퍼(4)의 이면(4b)이 위를 향하여 테이프(96)의 점착면에 대면하고 있다.
웨이퍼 테이블(12)에 지지된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)가 위치되었다면, 밸브(175)를 폐쇄하여, 상부 챔버(160)로부터의 불활성 가스의 분사를 정지한다. 이어서, 테이프 부착 프레임 반송 기구(100)의 흡인 패드(158)의 흡인력을 해제하고, 테이프 부착 프레임(64')을 웨이퍼 테이블(12)의 프레임 지지부(58)에 재치한다. 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 이간시킨다.
테이프 부착 프레임 반송 공정을 실시한 후, 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 압착하는 테이프 압착 공정을 실시한다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 테이프 압착 공정에서는, 우선, 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 함과 함께, 가압 롤러(174)를 테이프 부착 프레임(64')에 접촉시킨다. 그렇게 하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(4)의 링형의 보강부(24)의 상단이 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)의 점착면에 부착된다.　
이어서, 테이프 압착 유닛(102)의 대기 개방부(168)를 닫은 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 가압 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)을 생성할 수 있다.
또한, 테이프(96)가 열압착 시트인 경우에는, 웨이퍼 테이블(12)의 가열 유닛에 의해, 테이프(96)가 연화 내지 용융되는 온도까지 웨이퍼(4)를 가열한 다음, 가압 롤러(174)를 Y축 방향으로 굴림으로써, 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 테이프(96)를 열압착할 수 있다.
계속해서, 대기 개방부(168)를 개방하고, 대기압에 의해 링형의 보강부(24)의 밑동을 따라 테이프(96)를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 밀착시킨다. 그리고, 승강 기구(164)에 의해 상부 챔버(160)를 상승시킨다.
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 링형의 보강부(24)의 상단이 테이프 부착 프레임(64')의 테이프(96)의 점착면에 부착되기 때문에, 테이프 압착 공정에 있어서 웨이퍼(4)의 위치가 어긋나는 일은 없다.
테이프 압착 공정을 실시한 후, 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 공정을 실시한다.
도 5를 참조하여 설명하면, 프레임 유닛 반출 공정에서는, 우선, 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 접촉시킴과 함께, 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, 웨이퍼 유지부(202a)의 흡착편(210)으로 웨이퍼(4)를 이면(4b)측(테이프(96)측)으로부터 흡인 유지함과 함께, 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)에서 유지한 프레임 유닛(U)을 웨이퍼 테이블(12)로부터 반출한다.
프레임 유닛 반출 공정을 실시한 후, 웨이퍼(4)의 중심을 임시 배치 테이블(204)의 중심과 일치시켜, 프레임 유닛(U)을 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치하는 임시 배치 공정을 실시한다.
도 10을 참조하여 설명하면, 임시 배치 공정에서는, 우선, 프레임 유닛 유지부(202)에서 유지한 프레임 유닛(U)을 촬상부(224)의 상측에 위치시킨다. 이어서, 프레임 유닛 반출 기구(192)의 이차원 이동 기구를 구성하는 반송부(206)를 작동시켜, 프레임 유닛 유지부(202)로 유지한 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)의 외주의 적어도 3개소를 촬상부(224)로 촬상한다. 이에 의해, 웨이퍼(4)의 외주에 있어서의 적어도 3점의 좌표를 계측한다. 계속해서, 계측한 3점의 좌표에 기초하여 웨이퍼(4)의 중심 좌표를 구한다.
계속해서, 반송부(206)를 작동시켜, 웨이퍼(4)의 중심을 임시 배치 테이블(204)의 환형 지지부(226)의 중심에 위치시키고, 임시 배치 테이블(204)의 환형 지지부(226)의 상면에 웨이퍼(4)의 표면(4a)의 외주 잉여 영역(20)을 접촉시킴과 함께, 임시 배치 테이블(204)의 프레임 지지부(228)의 상면에 프레임(64)의 하면을 접촉시킨다. 이 때, 웨이퍼(4)의 표면(4a)이 아래를 향하고 있지만, 디바이스 영역(18)은 임시 배치 테이블(204)의 오목부(230)에 위치하기 때문에, 디바이스(14)와 임시 배치 테이블(204)이 접촉하지 않아, 디바이스(14)의 손상이 방지된다.
계속해서, 웨이퍼 유지부(202a)에 의한 웨이퍼(4)의 흡인 유지를 해제함과 함께, 프레임 유지부(202b)에 의한 프레임(64)의 흡인 유지를 해제하고, 프레임 유닛 반출 기구(192)로부터 임시 배치 테이블(204)에 프레임 유닛(U)을 전달한다. 계속해서, 프레임 지지부(228)의 히터를 작동시켜, 임시 배치 테이블(204)에 임시 배치된 프레임 유닛(U)의 테이프(96)를 히터에 의해 가열한다. 이에 의해, 테이프(96)가 연화되어 웨이퍼(4)의 링형의 보강부(24)의 밑동에 테이프(96)가 밀착된다.
임시 배치 공정을 실시한 후, 프레임 유닛 반출 기구(192)에 의해 반출된 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)로부터 링형의 보강부(24)를 절단하여 제거하는 보강부 제거 공정을 실시한다.
　도 1, 도 10 및 도 12를 참조하여 설명하면, 보강부 제거 공정에서는, 우선, 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. 계속해서, 제1 승강 테이블(246)의 흡착편(268)의 각 흡인 구멍에 흡인력을 생성하여, 프레임 유닛(U)의 프레임(64) 부분을 흡인 유지한다.
이어서, 제1 승강 테이블(246)의 X축 가동 부재(260) 및 Z축 가동 부재(262)를 작동시켜, 도 11에 도시하는 바와 같이, 흡착편(268)으로 흡인 유지한 프레임 유닛(U)을 레이저빔 조사 유닛(244)의 상방에 위치시킨다. 계속해서, 프레임 유닛(U)의 웨이퍼(4)의 링형의 보강부(24)의 밑동에 레이저빔(LB)의 집광점을 위치시킨다.
계속해서, 제1 승강 테이블(246)의 모터(266)에 의해 흡착편(268) 및 프레임 유닛(U)을 회전시키면서, 웨이퍼(4)의 링형의 보강부(24)의 밑동에 레이저빔(LB)을 조사한다. 이에 의해, 웨이퍼(4)의 링형의 보강부(24)의 밑동에 어블레이션 가공을 실시하여, 링형의 절단 홈(256)을 형성할 수 있다. 또한, 웨이퍼(4)에 레이저빔(LB)을 조사할 때에는, 레이저빔 조사 유닛(244)의 흡인원을 작동시켜 흡인 노즐(254)에 흡인력을 생성하고, 어블레이션 가공에 의해 생긴 데브리를 흡인 노즐(254)에 의해 흡인한다.
계속해서, 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 접촉시킴과 함께, 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 해제하고, 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 10 참조). 또한, 이 때에, 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 16에 도시된 바와 같이, 링형의 보강부(24)를 외주에 노출시킨 상태로, 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 이격시킴과 함께, 임시 배치 테이블(204)을 제1 승강 테이블(246)의 하방으로 이동시킨다. 이어서, 이송 기구(290)에 의해서 가동편(288)을 이동시킴과 함께, Z축 이송 기구(294)에 의해서 지지 기판(400)을 이동시키고, 도 17에 도시하는 바와 같이, 쐐기부를 갖는 코마(402)를 링형의 보강부(24)의 외주에 작용시켜, 테이프(96)와 보강부(24)의 사이에 코마(402)의 쐐기부를 위치시킴과 함께, 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 링형의 보강부(24)에 부착되어 있는 테이프(96)의 점착력을 저감시킴과 함께, 분리기(274)에 대하여 제2 승강 테이블(272)과 함께 프레임 유닛(U)을 모터(284)에 의해 회전시킨다. 또한, 이오나이저(406)로부터 프레임 유닛(U)을 향하여 이온화 에어를 분사한다. 이에 의해, 도 18에 도시된 바와 같이, 프레임 유닛(U)으로부터 링형의 보강부(24)를 분리할 수 있음과 함께, 보강부(24)를 분리할 때에 발생하는 정전기가 프레임 유닛(U)에 잔존하는 일이 없다. 프레임 유닛(U)으로부터 낙하한 보강부(24)는, 벨트 컨베이어(300)에 의해 더스트 박스(302)에 반송되어 회수된다. 또한, 보강부(24)를 분리할 때에, 프레임 유닛(U)에 대하여 분리기(274)를 회전시켜도 좋다.
보강부 제거 공정을 실시한 후, 링형의 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, 우선, 보강부 제거 유닛(194)의 폐기부(276)의 벨트 컨베이어(300)를 회수 위치로부터 대기 위치에 위치시킨다. 이어서, 링 없는 유닛 반출 기구(196)의 반전 기구(308)(도 19 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 향한 상태로 암(318)을 상승시켜, 제2 승강 테이블(272)에 지지되고 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.
이어서, 프레임 유지부(306)의 흡인 패드(326)에 흡인력을 생성하고, 링 없는 유닛(U')의 프레임(64)을 흡인 패드(326)로 흡인 유지한다. 이어서, 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, 우선, 링 없는 유닛 반출 기구(196)의 반전 기구(308)를 상하 반전시켜, 프레임 유지부(306)에서 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.
이어서, 반전 기구(308)의 Y축 가동 부재(316) 및 암(318)을 이동시켜, 링 없는 유닛 지지부(310)의 한 쌍의 지지판(328)의 상면에 링 없는 유닛(U')을 접촉시킨다. 이 때, 간격 조정 기구에 의해 한 쌍의 지지판(328)의 간격은 좁혀져 있고, 한 쌍의 지지판(328)은 서로 밀착되어 있다.
이어서, 프레임 유지부(306)에 의한 링 없는 유닛(U')의 흡인 유지를 해제하고, 한 쌍의 지지판(328)에 링 없는 유닛(U')을 재치한다. 이어서, 각 지지판(328)에 장착된 히터를 작동시켜, 링 없는 유닛(U')의 테이프(96)를 가열함으로써, 보강부(24)가 제거됨으로써 발생한 테이프(96)의 늘어짐, 주름을 편다. 그리고, 다시 링 없는 유닛(U')을 프레임 유지부(306)에서 흡인 유지하여 상승시킨다.
이어서, 간격 조정 기구에 의해 한 쌍의 지지판(328)의 간격을 넓힌 후, 링 없는 유닛(U')을 지지판(328)의 상면에 재치한다. 그리고, 도 21에 도시한 바와 같이, 압입부(312)의 가압편(338)에 의해서 링 없는 유닛 지지부(310)에 지지된 링 없는 유닛(U')을 눌러, 프레임 카세트 테이블(200)에 재치된 프레임 카세트(198)에 진입시켜 수용한다.
이상과 같이, 도시된 실시형태의 가공 장치(2)에 있어서는, 외주 잉여 영역(20)에 대응하는 이면(4b)에 링형의 보강부(24)가 볼록형으로 형성된 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 다이싱 테이프(96)를 부착하여 프레임(64)과 일체로 하는 작업이 용이함과 함께, 링형의 보강부(24)를 절단하여 웨이퍼(4)로부터 제거하는 것이 용이하여 생산성이 양호해진다.
또한, 도시된 실시형태의 가공 장치(2)에 있어서는, 웨이퍼 반출 기구(10)에 의해 웨이퍼(4)를 반출할 때에, N2 등의 불활성 가스를 웨이퍼(4)의 이면(4b)에 분사하기 때문에, 웨이퍼(4)의 이면(예컨대, 구리 등의 금속막이 피복된 이면)의 산화를 억제할 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: 보강부
64: 프레임
64': 테이프 부착 프레임
66: 프레임 수용 유닛
68: 프레임 반출 기구
70: 프레임 테이블
98: 테이프 부착 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

Claims (3)

  1. 외주 잉여 영역에 대응하는 이면에 링형의 보강부가 볼록형으로 형성된 웨이퍼로부터 볼록형의 보강부를 제거하는 가공 장치에 있어서,
    복수의 웨이퍼가 수용된 웨이퍼 카세트가 재치되는 웨이퍼 카세트 테이블과,
    상기 웨이퍼 카세트 테이블에 재치된 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 부착하는 테이프 부착 유닛과,
    테이프가 부착된 프레임을 상기 웨이퍼 테이블까지 반송하고 상기 웨이퍼 테이블에 지지된 웨이퍼의 이면에 프레임의 개구부를 위치시켜 테이프 부착 프레임을 상기 웨이퍼 테이블에 재치하는 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 반출하여 임시 배치 테이블에 임시 배치하는 프레임 유닛 반출 기구와,
    상기 임시 배치 테이블에 재치된 프레임 유닛의 웨이퍼로부터 링형의 보강부를 절단하여 제거하는 보강부 제거 유닛과,
    링형의 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 재치되는 프레임 카세트 테이블을
    포함하고,
    상기 웨이퍼 반출 기구는, 웨이퍼의 이면에 가스를 분출하여 부압을 생성하는 베르누이 척 기구를 구비하고,
    상기 가스는 불활성 가스이고, 상기 웨이퍼 반출 기구는, 상기 베르누이 척 기구로부터 상기 불활성 가스를 분출함으로써, 웨이퍼를 반출할 때에 웨이퍼의 이면의 산화를 억제하는 가공 장치.
  2. 제1항에 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 이반시킨 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 구비하고,
    상기 상부 챔버는, 상기 웨이퍼 테이블에 지지된 웨이퍼의 이면에 대하여 불활성 가스를 분사하여 웨이퍼의 이면의 산화를 억제하고,
    웨이퍼의 이면에 테이프 부착 프레임의 테이프가 위치된 상태에서, 상기 승강 기구를 작동하여 상기 폐색 상태를 유지함과 함께 불활성 가스의 분사를 정지하고, 진공 상태를 생성하여 상기 상부 챔버에 배치된 가압 롤러로 테이프 부착 프레임의 테이프를 웨이퍼의 이면에 압착하는 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 웨이퍼 테이블은, 가열 유닛을 구비하는 가공 장치.
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