KR940005244B1 - 반도체웨이퍼 절단가공장치 - Google Patents

반도체웨이퍼 절단가공장치 Download PDF

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나오에쯔 덴시고오교오 가부시기가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

반도체웨이퍼 절단가공장치
제1a도는 본발명에 관한 반도체웨이퍼 절단가공장치의 실시예를 나타내는 절단 동작중에 있어서의 주요부(절단기구, 보존유지기구 등)의 개략평면도.
제1b도는 절단종료후의 동 주요부의 개략평면도.
제2a도∼2j도의 순으로 다른 주요부(공급회수기구 등)의 동작을 나타내는 개략측면도.
제3a도, 3b도는 반도체웨이퍼의 공급부, 회수부와 보강용베이스의 위치관계를 나타내는 개략단면도.
제4a도는 본발명에 관한 반도체웨이퍼의 절단가공장치의 실시예가 절단가공 대상으로 하는 반도체웨이퍼의 하나의 보강베이스 구조예를 나타내는 정면도.
제4b도는 제4a도의 측면도.
제4c도는 제4b도의 부분확대단면도.
제5도는 대상으로 하는 반도체웨이퍼의 다른 보강용베이스의 구조예를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 절단기구 2 : 보존유지기구
3 : 위치이송기구 4 : 절단이송기구
5 : 공급회수기구 6 : 공급부
7 : 회수부 6', 7' : 구동부
12 : 절단날 21, 22 : 보존유지반
52c : 공급측핸드 52c' : 회수측핸드
W : 미가공 반도체웨이퍼 W' : 가공완료 반도체웨이퍼
본발명은 반도체웨이퍼 절단가공장치. 상세하게는 반도체웨이퍼를 그 두께폭의 중심부로부터 절단하여 2분할하는 장치에 관한 것으로, 특히 미가공 반도체웨이퍼의 공급수장과 가공완료된 반도체웨이퍼의 회수수단의 개량에 관한 것이다.
종래에, 트랜지스터, 다이오우드 등의 개발소자(discrete component)로서 이용되는 실리콘(Si)단결정의 원판형으로 이루어지는 반도체웨이퍼로부터 개별소자용기판을 제조하는 방법으로서, 실리콘단결정의 소모저감을 목적으로 하여 전기한 반도체웨이퍼를 그 두께폭의 중심으로부터 절단해서, 2개의 개별소자용 기판을 동시에 형성하는 2분할절단방법이 알려져 있다(일본특개소 64-19729호, 동특개평 1-293613호).
또, 개별소자용 기판이 아니라 IC용 기판에 적용되는 2분할절단방법에 대해서는, 미국특허 제4,261,781호가 알려져 있다. 그러나, 상기한 어떠한 선행기술에 있어서도, 웨이퍼의 공급회수장치와 연계하는 절단가공장치에 대해서는 하등 언급되어 있지 않다.
한편, 본출원인은 전기한 반도체웨이퍼의 2분할절단에 관해서, 그리고 반도체웨이퍼의 공급, 회수공정을 포함하는 절단가공장치를 제안하고 있다(일본특개평 2-10727호, 공개일 1990, 1. 16).
일반적으로, 상기한 반도체웨이퍼의 절단가공장치에 있어서는, 웨이퍼 1매마다의 처리로 되기 때문에, (a) 미가공 반도체웨이퍼의 공급공정, (b) 공급된 전기한 반도체웨이퍼의 절단공정, (c) 가공완료된 반도체웨이퍼의 회수공정으로 이루어지는 각 공정을 동작할 각 기구를 구비하는 것이 불가결하며, 전술한 종래의 반도체웨이퍼 절단가공장치의 구성에서는, 절단가공의 직접공정인 전기한 (b)공정 이외의 (a)(c)공정에 상당한 시간이 걸리므로, 이들 (a)(c)공정의 동작속도를 빠르게 하는 등에 의해 시간단축을 지향해서 절단가공 전체의 능률향상을 도모하는 것이 시도되고 있지만, (a)(c)공정의 동작속도를 빠르게 하면, 기본적으로 극박성(極薄性), 취성의 성질을 갖고 있는 반도체웨이퍼를 손상시켜 버린다고 하는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결해서, 반도체웨이퍼를 손상시키는 일없이 능률적으로 절단가공할 수 있는 반도체웨이퍼 절단가공장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 본발명의 반도체웨이퍼 절단가공장치는, 고속회전하여 반도체웨이퍼를 그 두께폭의 대략 중심부로부터 절단해서 2분할하는 내주형(內周型)의 절단날을 절단작용면이 수직하게 되도록 장비한 절단기구와, 공급된 미가공 반도체웨이퍼를 수직하게 보존유지하며 가공완료의 반도체웨이퍼로 되어도 보존유지를 계속하는 보존유지기구와 절단기구의 절단작용면에 보존유지기구를 근접, 이간(離間)하도록 수평방향으로 상대이동시키는 위치이송기구와, 절단기구, 보조유지기구를 평행 역이동하도록 수직방향 또는 수평방향으로 상대이동시키는 절단이송기구와, 보존유지기구와 미가공 반도체웨이퍼의 공급부 및 가공완료된 반도체웨이퍼의 회수부와의 사이에서 이들 반도체웨이퍼를 반송수수(授受)하는 공급회수기구를 구비하여 이루어지며, 위치이송기구는 보존유지기구를 절단기구에 근접시킨 위치에서 전기한 절단작용면에 미가공 반도체웨이퍼의 두께폭의 대략 중심부를 분할하도록 동작설정되고, 보존유지기구는 절단기구의 절단작용면으로부터 이간한 위치에서 보존유지기능을 단속(斷續)해서 공급회수기구와의 사이에서 반도체웨이퍼의 수수를 행하도록 동작설정되며, 공급회수기구는 반도체웨이퍼의 절단공정중에 전기한 수수된 가공완료의 반도체웨이퍼를 회수부로 반송해서 수납시킴과 아울러 새로운 미가공의 반도체웨이퍼를 공급부로부터 취출해서 소정위치까지 반송을 완료하여 대기하도록 동작설정되어 있다.
또, 본발명은 전기한 반도체웨이퍼의 절단가공장치에 있어서, 보존유지기구는 간격조정가능한 상대하는 2개의 보존유지반(盤)을 구비하고, 공급회수기구는 편면 또는 양면에 흡착부를 보유하는 공급측 및 회수측핸드를 구비하여 이루어지며, 보존유지기구는 적어도 한쪽의 보존유지반으로 반도체웨이퍼를 흡착하여 보존유지하고, 다른쪽의 보존유지반이 늦어도 반도체웨이퍼 및 당판(堂板)등의 보강용베이스의 절단종료 직전에 보존유지기능을 동작해서 절단분할된 2매의 가공완료된 반도체웨이퍼의 보존유지를 계속하고, 또 절단기구로부터 이간한 위치에서 공급측핸드가 1매의 웨이퍼를 인도 및 회수측핸드가 2매의 가공완료된 반도체웨이퍼의 사이로 차입되는 2매의 웨이퍼의 회수가 동시에 개시할 수 있도록 보존유지반의 간격을 넓히도록 동작 설정된 것을 특징으로 한다.
또, 본발명은 전기한 반도체웨이퍼 절단가공장치에 있어서, 공급부, 회수부는 반도체웨이퍼를 병렬하는 카세트구조로 이루어지는 반도체웨이퍼의 취출, 수납시마다 일정피치로 병렬방향으로 이동하는 구동부를 구비하고, 공급회수기구는 수직한 동작평면내에 기능하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 전기한 절단가공장치에 있어서, 공급회수기구는 미가공 반도체웨이퍼의 공급계와 가공완료된 반도체웨이퍼의 회수계를 공통계열로 인접시켜 일체화한 것을 특징으로 한다.
또한, 본발명은 전기한 절단가공장치에 있어서, 미가공의 반도체웨이퍼는 양면에 불수물이 확산된 불순물 확산층을 보유하며, 중앙에 불순물이 확산되어 있지 않은 불순물미확산층을 보유하는 구조로 이루어지는 개별소자용 기판을 제조하기 위한 웨이퍼인 것을 특징으로 한다.
따라서, 본발명에 의하면, 반도체웨이퍼를 1매씩 그 두께폭의 중앙으로부터 2분할로 절단하는 장치에 있어서, 웨이퍼의 공급회수기구의 보존유지기구 사이의 웨이퍼수수(공급, 회수)에 수반하는 절단중지의 시간적 손실은, 가공완료된 웨이퍼 2매를 동시에 회수하고 즉시 미가공의 웨이퍼 1매를 공급하는 등 필요최소한으로 할 수 있으므로, 절단가공효율을 향상시킬 수가 있다.
또, 웨이퍼의 공급회수기구 및 각 기구의 동작설정에 의해 웨이퍼의 절단과 병행해서, 웨이퍼회수 및 공급의 주된 동작을 진행시키고, 종료시키며, 현재 절단중인 웨이퍼의 절단종료를 근접한 최적의 위치에서 대기하는 방식으로 되므로, 1매의 미가공 웨이퍼절단의 가공소요용 시간에 웨이퍼공급, 회수에 요하는 시간은 포함되지 않게 되며, 따라서 절단가공을 효율적으로 수행할 수가 있다.
그리고, 웨이퍼의 보존유지기구는 미가공 웨이퍼 1매의 편면을 진공으로 강고하게 보존유지하여 절단을 수행할 수 있음과 동시에, 웨이퍼 보강용베이스를 포함해서 절단종료전에 잘려지는 또 한쪽의 웨이퍼를 보존유지하는 보존유지반을 보유하므로, 가공후 2매로 된 웨이퍼를 각각의 보존유지반으로 확실하게 보존유지함과 아울러, 절단날을 회피해서 웨이퍼의 공급회수기구의 수직한 동작평면내까지 후퇴하고, 또 그 양쪽 보존유지반의 간격을 확대하여서, 공급회수기구의 회수측핸드가 가공완료된 2매의 반도체웨이퍼를 동시에 흡착유지하여 회수하고 이어서 미가공웨이퍼 1매를 공급할 수 있도록 연동하는 것이어서, 따라서, 반도체웨이퍼의 수수가 최소시간으로 확실한 것으로 할 수가 있고, 또 절단날을 회피해서 웨이퍼의 공급회수기구와 연휴동작하는 것에 의해 만일의 지장을 초래해도 고속회전하는 절단날에 접촉해서, 그것을 파단해 버리는 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 작업상도 안전하다.
또, 반도체웨이퍼 절단가공장치에 있어서 웨이퍼공급부, 웨이퍼회수부는, 인접해서 설치되어 반도체웨이퍼를 병렬하는 카세트의 지지구조로 이루어지며, 웨이퍼의 취출, 수납시 마다 각각 독립해서 일정피치씩 이동할 수 있는 구동부를 설치하여 웨이퍼의 공급회수기구의 수직한 동작평면내에 항상 위치하여 공급회수기구의 웨이퍼취출 또는 수납이 용이하게 될 수 있도록 하고, 웨이퍼의 공급회수기구의 메타니즘을 용이한 것으로 하여 그 구조도 간략화될 수 있다.
그리고, 웨이퍼의 공급회수기구는, 웨이퍼에 직접 작용하는 흡착반을 보유한 회수측핸드 및 공급측핸드를 인접 일체화시켜 동시에 수평왕복운동이 가능하여서, 웨이퍼 절단기구측에서 보아, 왕로(往路)행정에서, 가공완료된 2매의 웨이퍼의 회수부로의 반송을 행하고, 그리고 웨이퍼회수부, 공급부 바로 위에서 가공완료 웨이퍼의 카세트로의 수납 및 그와 병행해서 미가공 웨이퍼를 카세트로부터 취출해서 보존유지하며, 복로(複路)행정에서, 미가공 웨이퍼의 공급을 위한 반송을 행하므로, 즉 수평왕복운동이 왕로행정에서 웨이퍼의 회수를, 복로행정에서 웨이퍼의 공급을 행하여 불필요한 동작을 회피할 수 있어서, 웨이퍼의 공급회수기구를 전체적으로 간략화할 수 있음과 아울러, 왕복반복운동도 반감하는 것에 의해 장치상의 마모등의 문제도 적어 동작정도(精度)를 유지하는 것이 가능하다. 이하, 본발명에 관한 반도체웨이퍼 절단가공장치의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.
이 실시예에서는, 상하방향의 설치공간의 저감이 가능한 소위 횡형(橫型)으로 이루어지는 것이 나타내어져 있다.
이 실시예는, 제1도, 제2도에 나타내는 바와 같이, 절단공정에 제공되는 절단기구(1), 절단이송기구(4)와, 절단공정, 공급공정, 회수공정의 각 공정에 연계하는 보존유지구(2), 위치이송기구(3)와, 공급공정, 회수공정에 제공되는 공급회수기구(5)로 구성되어 있다.
절단기구(1)는 내주형으로 이루어지는 것으로, 회전축에 연결해서 고속회전하는 접시형의 척(11)과, 내주가장자리에 다이아몬드입자층 등의 연마입자를 보유하는 원반형의 절단날(12)과, 절단날(12)을 척(11)의 원주 가자자리에 긴장고정하는 링형의 부착부재(13)를 구비하고 있다.
이 절단기구(1)는 장치전체 중에서 절단날(12)의 절단작용면을 수직으로 해서 고정적으로 설치되는 것이 바람직하며, 제1a도에 나타내는 바와 같이, 고정적인 절단작용면상에서 절단날(12)이 고속회전하여 미가공 반도체웨이퍼(W)를 그 두께폭의 대략 중심부로부터 절단해서 2분할하도록 되어있다.
보존유지기구는, 다공질재 등으로 형성되어 수직하게 상대하여 진공펌프(미도시)에 접속해서 흡착구조의 보존유지기구를 이루는 보존유지반(21)(22)과 내측의 보존유지반(21)에 로드(23)를 개재하여 연결해서 양쪽보존유지반(21)(22)의 간격을 조정하는 공기실린더, 서어보모우터 등의 간격조정구동부(24)와 양쪽 보존유지반(21)(22)을 수평면상에서 절단기구(1)로의 근접, 이간을 가능하게 하는 베이스(25)를 구비하고 있다.
이 보존유지기구(2)는 양쪽 보존유지반(21)(22)의 보존유지기능의 동작, 해제에 따라 미가공 반도체웨이퍼(W), 가공완료의 반도체웨이퍼(W')를 보존유지, 이탈하는 것인데, 양쪽 보조유지반(21)(22)이 절단기구(1)로부터 이간 위치에서만 미가공의 웨이퍼(W)를 보존유지반(22)으로 인도해서 보존유지 및 이탈을 가능하게 하고 있고, 이 인도이탈시에는 제1b도에 나타내는 바와 같이 양쪽 보조뉴지반(21)(22)의 간격이 확대하도록 되어 있다. 또, 이 보존유지기구(2)는, 보조유지반(22)의 보존유지기능을 동작시켜 공급된 미가공의 반도체웨이퍼(W)를 흡착유지한 상태로 절단하고, 늦어도 보강용베이스를 포함하는 웨이퍼의 절단종료직전에 보존유지반(21)의 보존유지기능도 동작시켜 절단기구(1)에 의해 절단된 한쪽의 가공완료된 반도체웨이퍼(W')도 잘려 떨어뜨려지는 일 등이 없이 계속해서 보존유지하도록 되어 있다.
위치이송기구(3)는, 보존유지기구(2)의 양쪽 보존유지반(21)(22)을 베이스(25)위에서 수평방향으로 일체적으로 절단기구(1)의 절단날(12)의 절단작용면에 근접, 이간시키는 서어보모우터등으로 이루어진다.
이 위치이송기구(3)는, 절단기구(1)의 절단날(12)의 절단작용면에 보존유지기구(2)를 근접해서 절단기구(1)의 절단날(12)의 절단작용면에 미가공 반도체웨이퍼(W)의 두께폭의 대략 중심부를 분할하도록되어 있으며, 또 절단기구(1)의 절단작용면으로부터 보존유지기구(2)를 이간시켜서 절단기구(1)의 절단날(12)을 회피하여 공급회수기구(5)와의 연계를 가능하게 하고 있다.
절단이송기구(4)는, 보존유지기구(2)(양쪽 보존유지반(21)(22)등을 포함해서)를 그 베이스(25)와 함께 수직방향 또는 수평방향으로 이동시키는 서어보모우터 등으로 이루어진다.
이 절단이송기구(4)는, 위치이송기구(3)가 절단기구(1)의 절단날(12)의 절단작용면에 미가공 반도체웨이퍼(W)의 두께폭의 대략 중심부를 분할한 후에 이동이 개시하도록 되어 있다. 또, 이 절단이송기구(4)의 동작중에서는, 위치이송기구(3)는 동작하지 않도록 되어있다.
이 공급회수기기구(5)는, 제2a도에 나타내는 바와 같이 전기한 보존유지기구(2)가 절단기구로부터 이간한 위치로 접근하면 미가공 반도체웨이퍼(W)의 공급부(6), 가공완료된 반도체웨이퍼(W')의 회수부(7)와의 사이에 수직한 동작평면내에 배설되어 있으며, 일정범위내로 왕복등 가능한 로드레스(rodless)실린더 등을 이용한 이동부(51)와, 이동부(51)에 연결한 2기 로보팅아암부(52)(52')를 구비하고 있다. 이동부(51)는 미가공 반도체웨이퍼(W)의 공급계, 가공완료된 반도체웨이퍼(W')의 회수계를 겸용해서 설치공간의 삭감과 구조의 간소화가 도모되고 있다.
즉, 이동부(51)는, 보존유지기구(2)가 절단기구(1)로부터 가장 이간 수수(授受)위치와 인접배치된 미가공의 반도체웨이퍼(W)가 수납된 공급부(6), 가공완료의 반도체웨이퍼(W')가 수납되는 회수부(7)와의 사이에 배설된 제1 이동부(51a)와, 제1이동부(51a)에 지지되어서 제1이동부(51a)에 의한 왕복등을 보완하고 제2이동부(51b)와, 제2이동부(51b)에 일정간격을 두고 인접해서 지지되는 로보팅아암부(52)(52')를 직접 동작하는 1쌍의 공급측이동부(51c), 회수측이동부(51d)를 구비하고 있다.
로보팅아암부(52)(52')는 공급측이동부(51c), 회수측이동부(51d)에 대응한 공급측과 회수측으로 이루어지며, 후단이 공급측이동부(51c),회수측이동부(51d)에 각각 연결된 아암(52a)(52a')과, 아암(52a)(52a')의 회동지점(支點)으로 되는 로우터리액츄에이터 등의 회전부(52b)(52b')와 아암(52a)(52a')의 선단에 각각 부착되어 미가공 반도체웨이퍼(W')를 흡착수단 등에 의해 붙잡는 공급측핸드(52c), 가공완료의 반도체웨이퍼(W)를 흡착수단 등에 의해 붙잡는 회수측핸드(52c')를 구비하고 있다. 또 회수측핸드(52c')에는 양면에 흡착반(53')(53')이 설치되어서, 2매의 가공완료 반도체웨이퍼(W)를 확실하고 용이하게 동시에 회수할 수 있도록 되어있다.
또, 회수측핸드(52c')에는 모우터(M)를 설치하고 그 핸드(52c')를 180도 회전자재하게 하면, 웨이퍼의 절단면측을 일정방향으로 가지런히 해서 회수할 수 있다.
전기한 공급부(6), 회수부(7)는 미가공, 가공완료의 반도체웨이퍼(W)(W')를 병렬시키는 것이 가능한 간막이, 혹은 홈등을 보유하는 카세트구조로 되어 있으며, 미가공 반도체웨이퍼(W)의 취출, 가공완료 반도체웨이퍼(W')의 수납시마다 일정피치로 병렬방향으로 이동하는 스테핑모우터의 등의 구동부(6')(7')를 구비하고 있다.
이하, 상기한 공급회수기구(5)를, 절단기구(1)에 의한 반도체웨이퍼(W)의 절단공정과 관련지어 제2도에 의해 설명한다.
① 제2a도는 공급회수기구(5)의 대기상태를 나타내는 것으로, 이동부(51a)(51b)의 로드는 최우단, 최좌단에 위치하고 있고, 이동부(51c)(51d)는 이동부(51b)의 로드에 대해서 좌우 균등한 위치에 위치되어 있으며, 이동부(51c)의 공급측핸드(52c)는 L자형으로 굴곡한 채 미가공 웨이퍼 1매를 그 흡착반(53)에 보존유지한 채 대기하고 있다.
그때의 절단기구(1)에 의한 절단공정은 제2도(A1)에서 나타내는 바와 같이, 반도체웨이퍼(W)의 절단동작이 진행중이다.
또, 제2도(A1및 E1)에 있어서는, 절단공정의 절단날의 진행상황을 나타내어서 그후의 공급, 회수공정을 파악하기 쉽게하기 위해서 제1a도와 달리 횡형(橫型)장치의 경우를 평면적으로 보아 도시한다.
반도체웨이퍼(W)의 절단이 종료시에는, 보존유지기구(2)의 보조유지반(21)이 흡착동작을 개시하여 절단된 가공완료 웨이퍼의 한쪽 절반(W')을 흡착하여 보존유지하여서, 결국 2분할된 가공완료 웨이퍼(W')(W')는 보존유지반(21)(22)에 각각 흡착 보존유지된 상태로 보존유지기구(2)가 제2도(A2)의 위치로 후퇴하며, 그 위치 혹은 후퇴동작 중에 보존유지반(21)(22)이 확개된다.
② 보존유지반(21)(22)이 확개된 후, 제2b도에 나타내는 바와 같이 회수측이동부(51d)를 아래쪽으로 동작시키는 것에 의해 회수측 로보팅아암부(52')의 아암(52a')이 강하해서 회수측핸드(52c')에 의해 가공완료의 반도체웨이퍼(W')(W')를 보존유지반(21)(22)으로부터 수취한다.
제2도(B1)으로부터 알 수 있듯이, 회수측핸드(52c')는, 2매의 반도체웨이퍼(W')(W')를 흡착반(53')(53')에 의해 동시에 붙잡으며, 보존유지반(21)(22)의 흡착기능을 해제하는 것에 의해서 반도체웨이퍼(W')(W')는 흡착반(53')(53')으로 인도된다.
③ 반도체웨이퍼(W')(W')가 보존유지기구(2)로부터 회수측핸드(52c')로 인도된후에 회수측이동부(51d)를 위쪽으로 동작시킴과 아울러 이동부(51d)의 로드를 최좌단으로부터 최우단으로 이동시킨다(제2c도). 이 단계에서는 공급회수기구(5)는 그 제1이동부(51a), 제2이동부(51b)가 가장 보존유지기구(2)의 수수측에 근접한 위치로 된다.
④ 이어서, 제2d도에 나타내는 바와 같이 공급측이동부(51c)를 아래쪽으로 동작시키는 것에의해 공급측 로보팅아암부(52)의 아암(52a)이 강하해서 공급측해드(52c)에 의해 미가공 반도체웨이퍼(W)를 보존유지기구(2)로 인도한다. 즉, 공급측핸드(52c)는 L형으로 굴곡한 채 보존유지기구(2)의 보존유지반(21)(22)사이로 이동해서, 그 핸드(52c)의 흡착기능을 해제함과 아울러 보존유지반(22)을 흡착동작시키는 것에 의해 공급측핸드(52c)에 보존유지되어 있었던 미가공 반도체웨이퍼(W)가 보존유지반(22)에 흡착되어 보존유지된다(제2도(D1)).
⑤ 그후, 전기한 공급측이동부(51c)를 위쪽으로 동작시켜서 공급측 로보팅아암부(52)의 아암(52a)을 상승시킨다(제2e도).
한편, 보존유지기구(2)는, 보존유지반(21)(22)의 간격을 좁힌 후에, 제1a도에 나타내는 바와 같이, 위치이송기구(3)에 의해 절단기구(1)로 근접해서, 보존유지반(22)에 흡착되어 보존유지되어 있는 미가공의 반도체웨이퍼(W)를, 그 두께폭의 대략 중심부를 절단날(12)의 절단작용면으로 분할시킨다.
그 상태에서, 절단이송기구(4)를 동작시, 보존유지기구(2)를 수평이동시켜서, 미가공 반도체웨이퍼(W)의 절단가공을 개시한다(제2도(E1)).
⑥ 전술한 제2e도의 상태로부터 공급회수기구(5)는, 제2f도에 나타내는 바와 같이, 제1이동부(51a), 제2이동부(51b)를 가장 공급부(7), 회수부(7)에 근접한 위치로 이동시킨다.
⑦ 이어서, 제2g도에 나타내는 바와 같이, 공급측이동부(51c)의 아래쪽으로의 동작에 의해 공급측의 로보팅아암부(52)의 아암(52a)을 똑바르게 해서 강하시켜 공급측핸드(52c)로 공급부(6)에 수납되어 있는 새로운 미가공의 반도체웨이퍼(W)를 붙잡고, 회수측이동부(51d)의 아래쪽으로의 동작에 의해 회수측 로보팅아암부(52')의 아암(52a')을 똑바르게 하여 강하시켜서 회수측핸드(52c')에 쥐어져 있는 2매의 가공완료 반도체웨이퍼중 1매의 웨이퍼(W')를 회수부(7)에 수납한다.
⑧ 그후, 양쪽 로보팅아암부(52)(52')의 아암(52a)(52a')을 상승시킨다(제2h도)).
⑨ 전기하 아암(52a)(52')이 상승하는 사이에 회수부(7)는 전기한 구동부(7')에 의해 회수피치분 만큼 Y방향으로 이동을 완료하고, 회수측의 아암(52a')은, 전기한 모우터(M)로 180도 회전하면, 전기한 바와 동일한 동작으로, 반대측의 흡착부에 보존유지되어 있는 나머지 웨이퍼(W)를 전기한 바와 동일한 동작으로 절단면측의 방향을 가지런히 해서 회수부(7)로 수납할 수 있다.
그 사이에 공급측의 아암(52a)은 회전부(52b)에 의해 L형으로 굴곡된다(제2i도)).
⑩ 나머지 웨이퍼(W')를 회수부(7)에 수납한 후에 회수측 로보팅아암부(52')의 아암(52a')을 상승시키고, 회전부(52b')에 의해 L형으로 굴곡시킴과 아울러, 공급부(6), 회수부(7)는 다음번의 공급회수동작에 대비하기 위해서 구동부(6')(7')에 의해 1피치분 만큼 Y방향으로 이동한다(제2j도)).
그후에 제1이동부(51a)가 제2a도의 대기위치가지 이동해서, 전술한 절단공정의 종료까지 대기하며, 이하 전술한 동작 ①∼⑩을 반복한다.
이상, 웨이퍼의 공급회수동작에 대하여 설명하였지만, 각 이동부는 로드레스실린더에 한하는 것이 아니라, 펼스모우터 등을 사용해서 이동부(51a)(51b)를 일체화하는 것도 가능하며, 또 이동부(51a)의 중간점에서 이동부(51b)의 강제적 정지기구를 부설하여 정확하게 정지할 수 있는 특수형 로드레스실린더 등을 사용해서 이동부(51a)(51b)를 일체화하는 것도 좋다.
또, 공급회수기구(5)의 회전부(52b)(52b')에 의한 L형 굴곡은, 제3a도에 나타내는 바와 같이 미가공반도체웨이퍼(W), 가공완료 반도체웨이퍼(W')의 위치결정 기준평탄부(corientation flat)를 위(또는 아래)로 해서 그 반대측의 보강용베이스를 아래쪽으로 하여 수납하는 공급부(6), 회수부(7)와, 제1a도, 1b도에 나타내는 바와 같이 수평방향으로의 이송을 행하는 절단이송기구(4)에 의해 미가공 반도체웨이퍼의 기준평탄부측(또는 그 반대측)을 절단개시단(端)으로 하는 경우에, 보강용 베이스를 절단종료측에 배치하기 때문에 필요하게 되는 각도의 회전에 대응하기 위해 장비되는 것이다. 이 때문에, 제3b도에 나타내는 바와 같이 미가공 반도체웨이퍼(W), 가공완료 반도체웨이퍼(W')의 보강용베이스를 횡으로 해서 수납하는 공급부(6), 회수부(7)를 준비하거나, 대략 수직방향으로의 이송을 행하는 절단이송기구(4)를 준비하거나 하는 경우에는, 전기한 회전부(52b)(52b')는 불요하게 된다.
또, 도면중의 θ는 웨이퍼 절단종료부의 파손을 방지하기 위해 당판 또는 그것에 상당하는 부재의 웨이퍼외주부의 보강범위예를 나타낸다.
상술한 실시예에 의하면, 절단기구(1), 보존유지기구(2), 위치이송기구(3), 절단이송기구(4)의 동작에 의한 절단공정중에, 공급회수기구(5)의 동작에 의한 공급공정, 회수공정의 대부분이 종료하고, 절단공정종료와 동시에 보존유지기구(2), 위치이송기구(3), 공급회수기구(5)의 동작에 의한 미가공 반도체웨이퍼(W), 가공완료 반도체웨이퍼(W')의 수수(授受)가 행해지는 것으로 되어 시간적 삭감이 도모된다. 또, 보존유지기구(2)의 동작설정 등에 의해 절단기구(1)로부터 이간한 위치에서 절단공정과, 공급공정, 회수공정을 연계해서 가공완료의 반도체웨이퍼(W')를 잘라 떨어뜨리거나 하는 일없이 안전하고 확실하게 취급하기 때문에, 미가공 반도체웨이퍼(W), 가공완료 반도체웨이퍼(W')의 손상이 방지되고 있다.
또, 이 실시예의 절단가공대상으로 되는 반도체웨이퍼(W)는, 개별소자용기판 제조용의 양면에 불순물이 확산된 불순물확산층을 보유하며 중앙에 불순물이 확산되어 있지 않은 불순물미확산층을 보유하는 구조의 것에 한하지 않고, 다른 구조의 것도 포함될 수 있다. 또한, 제4도에 나타내는 바와 같이, 미가공 반도체웨이퍼(W)의 전둘레 또는 절단종료단 둘레의 소요각도(θ)의 범위와 전기한 절단날(12)의 날폭보다도 넓게 약 1mm 깊이내의 홈(Wa)을 새겨서 설치하여 내부에 접착제(C) 등을 충전하며, 당판 등을 부착하는 일없이 절단종료단에 있어서의 벽개(劈開)등의 손상을 유효하게 방지할 수가 있다. 그리고, 전기한 홈(Wa)의 외주 끝가장자리(Wb)를 곡면형으로 하면 접착제(C)의 충전이 용이하게 되고, 미가공 반도체웨이퍼(W)의 둘레가장자리 모서리부(Wc)를 곡면형으로 하면 절단 전후공정의 취급에 대해 유효하다.
또, 제5도에 나타내는 바와 같이, 절단종료단 주위에 특정한 방법으로 당판부를 접착제 자체로 외주단을 에워싸는 ㄷ자형상으로 형성하는 방법도 웨이퍼의 절단종료단에 있어서의 손상방지에 유효하다. 그리고, 상기한 보강방법에 대해서는 본원출원인의 선출원(한국특허출원 90-15439호)에 의해 제안하고 있다.
이상, 도시한 실시예 이외에, 절단이송기구(4)는, 절단기구(1)측을 이동시키는 실시예로 하는 것도 가능하다.

Claims (5)

  1. 고속회전하여 반도체웨이퍼를 구 두께폭의 대략 중심부로부터 절단해서 2분할하는 내주형의 절단날(12)을 절단작용면이 수직하게 되도록 장비한 절단기구(1)와 공급된 미가공의 반도체웨이퍼를 수직하게 보존유지하며 가공완료의 반도체웨이퍼(W')로 되어도 보존유지를 계속하는 보존유지기구(2)와 절단기구(1)의 절단작용면에 보존유지기능을 근접, 이간하도록 수평방향으로 상대이동시키는 위치이송기구(3)와 절단기구(1), 보존유지기구(2)를 평행역이동하도록 수직방향 또는 수평방향으로 상대이동시키는 절단이송기구(4)와 보존유지기구(2)와 미가공 반도체웨이퍼(W)의 공급부(6) 및 가공완료 반도체웨이퍼(W')의 회수부(7)와의 사이에서 이들 반도체웨이퍼를 반송수수(授受)하는 공급회수기구(5)를 구비하여 이루어지며, 위치이송기구(3)는 보존유지기구(2)를 절단기구(1)에 근접시킨 위치에서 전기한 절단작용면에 미가공 반도체웨이퍼(W)의 두께폭의 대략 중심부를 분할하도록 동작설정되고, 보존유지기구(2)는 절단기구(1)의 절단작용면으로부터 이간한 위치에서 보존유지기능을 단속(斷續)해서 공급회수기구(5)와의 사이에서 반도체웨이퍼의 수수를 행하도록 동작설정되며, 공급회수기구(5)는 반도체웨이퍼의 절단공정중에, 전기한 수수된 가공완료 반도체웨이퍼(W')를 회수부(7)로 반송해서 수납시킴과 아울러 새로운 미가공 반도체웨이퍼(W)를 공급부(6)로부터 취출하여 소정위치까지 반송을 완료해서 대기하도록 동작설정되어 이루어지는 반도체웨이퍼 절단가공장치.
  2. 제1항에 있어서, 보존유지기구(2)는 간격조정가능한 상대하는 2개의 보존유지반(21)(22)을 구비하고, 공급회수기구(5)는 편면에 흡착부를 보유하는 공급측핸드(52c) 및 양면에 흡착부를 보유하는 회수측핸드(52c')를 구비하여 이루어지며, 보존유지기구(2)는 적어도 한쪽의 보존유지반으로 반도체웨이퍼를 흡착하여 보존유지하고, 다른쪽의 보존유지반이 늦어도 반도체웨이퍼의 절단종료 직전에 보존유지기능을 동작해서 절단분할된 2매의 가공완료 반도체웨이퍼(w')의 보조유지를 계속하며, 또 절단기구(1)로부터 이간한 위치에서 공급측핸드(52c)가 1매의 웨이퍼를 인도 및 회수측핸드(52c')가 2매의 가공완료 반도체웨이퍼(W')의 사이로 차입되는 2매의 웨이퍼를 동시에 회수를 개시할 수 있도록 보존유지반의 간격을 확개하도록 동작설정된 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 절단가공장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공급부(6), 회수부(7)는 반도체웨이퍼를 병렬하는 카세트구조로 이루어져 반도체웨이퍼의 취출, 수납시마다 일정피치로 병렬방향으로 이동하는 구동부(6')(7')를 구비하며, 공급회수기구(5)는 수직한 동작평면 내에서 기능하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 절단가공장치.
  4. 제1항에 있어서, 공급회수기구(5)는 미가공 반도체웨이퍼(W)의 공급계와 가공완료 반도체웨이퍼(W')의 회수계를 공통계열로 인접 일체화한 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 절단가공장치.
  5. 제1항에 있어서, 전기한 미가공 반도체웨이퍼(W)는, 양면에 불순물이 확산된 불순물확산층을 보유하고, 중앙에 불순물이 확산되어 있지 않은 불순물미확산층을 보유하는 구조로 이루어지는 개별소자용 기판을 제조하기 위한 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 절단가공장치.
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