TW202027178A - 工件的保持方法及工件的處理方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]在保持具有翹曲成碗狀的翹曲之工件來進行處理的情況下，在不引發因工件之按壓所造成的異物附著的情形下，以保持面吸引保持工件並施行合宜的處理。 [解決手段]一種工件的保持方法，前述工件具有翹曲成碗狀的翹曲，前述工件的保持方法包含以下步驟：載置步驟，將工件載置於保持單元的保持面上，前述保持單元具有保持工件的保持面、開口於保持面的吸引孔、及將吸引孔選擇性連通於吸引組件的吸引路；液體供給步驟，對保持面上的工件供給液體而使液體流入保持面與工件之間；以及吸引步驟，實施液體供給步驟後，將吸引孔連通於吸引組件而將工件和液體一起吸引並以保持面來保持。

Description

工件的保持方法及工件的處理方法
發明領域 本發明是有關於一種對具有翹曲成碗狀的翹曲之工件的保持方法及對所保持之工件施行處理的處理方法。
發明背景 在施行加工之工件已翹曲成碗狀的情況下，會有以下之問題：僅以具有平坦之保持面的保持工作台來吸引並無法順利地吸引保持在保持面上，而難以對工件施行切割等的各種處理。因此，已有以下的手法被提出：將載置於保持工作台之工件以板件按壓來形成平坦化以進行吸引保持(參照例如專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2018-117041號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而，在專利文獻1所記載之加工裝置中，因為在以板件按壓工件之時有異物附著在工件的被按壓面之疑慮，所以依工件的種類而有欲採用上述的手法較困難之問題。 據此，本發明的一個目的在於提供一種工件的保持方法，其可在不引發因工件之按壓所造成的異物附著的情形下，以保持工作台適當地吸引保持翹曲成碗狀之工件。 本發明的其他目的在於提供一種工件的處理方法，其可在不引發因工件之按壓所造成的異物附著的情形下，以保持工作台適當保持翹曲成碗狀之工件，而可以施行合宜的處理。 用以解決課題之手段
根據本發明的一個方面，可提供一種工件的保持方法，前述工件具有翹曲成碗狀的翹曲，前述工件的保持方法具備有以下步驟： 載置步驟，將該工件載置於保持單元的保持面上，該保持單元具有保持工件的該保持面、開口於該保持面的吸引孔、及將該吸引孔選擇性地連通於吸引組件的吸引路； 液體供給步驟，對該保持面上的該工件供給液體而使該液體流入該保持面與該工件之間；以及 吸引步驟，在實施該液體供給步驟後，將該吸引孔連通於該吸引組件而將該工件和該液體一起吸引並以該保持面來保持。
較佳的是，在前述載置步驟中，是對前述保持面載置以搬送機構所保持之工件，在前述液體供給步驟中，是從搬送機構供給水來作為液體。
根據本發明的其他方面，可提供一種工件的處理方法，前述工件的處理方法具備以下步驟： 載置步驟，將工件載置於保持單元的保持面上，該保持單元具有保持工件的該保持面、開口於該保持面的吸引孔、及將該吸引孔選擇性地連通於吸引組件的吸引路； 液體供給步驟，對該保持面上的該工件供給液體而使該液體流入該保持面與該工件之間； 吸引步驟，在實施該液體供給步驟後，將該吸引孔連通於該吸引組件而將該工件和該液體一起吸引並以該保持面保持； 處理步驟，在實施該吸引步驟之後，對該工件施行處理；及 搬出步驟，在實施該處理步驟後，將該工件以搬送機構保持並從前述保持面上搬出。
較佳的是，前述工件是半導體晶圓，在前述處理步驟中，是以切割刀片將該半導體晶圓沿著外周緣環狀地切割。 發明效果
根據本發明之工件的保持方法，可以在不產生吸引力之洩漏的情形下，且以不按壓翹曲成碗狀之工件的方式進行吸引保持。
在本發明之工件的保持方法中，在載置步驟中是對保持面載置以搬送機構所保持之工件，在液體供給步驟中，是藉由從搬送機構供給水來作為液體，而變得可順暢地進行載置步驟與液體供給步驟。
根據本發明之工件之處理方法，藉由具備以處理步驟與搬出步驟，而變得可在對翹曲成碗狀的工件施行適當的處理後，順暢地將工件從保持面搬出，其中前述處理步驟是在實施吸引步驟之後對工件施行處理，前述搬出步驟是在實施處理步驟之後從保持面上將以搬送機構所保持之工件搬出。
在本發明之工件的處理方法中，工件是半導體晶圓，且在處理步驟中，是以切割刀片將半導體晶圓沿著外周緣環狀地切割，藉此變得可將例如已在外周緣進行倒角加工的半導體晶圓的倒角部適當地切割並去除。
用以實施發明之形態 圖1所示之加工裝置1是藉由第1切割單元61或第2切割單元62對保持於保持單元30之工件W施行切割處理之全自動型的切割裝置，且是構成為以全自動方式來實施一連串的作業，前述一連串的作業是由以下所構成：圓板狀之工件W對保持單元30的搬入或從保持單元30的搬出、對工件W的切割處理、及工件W的洗淨等。再者，加工裝置1並非限定於切割裝置，亦可為藉由雷射光束照射來對工件W施行雷射加工之雷射加工裝置或對工件進行磨削之磨削裝置。
加工裝置1具備有長方體狀的基台10，並將基台10上的前方側(-Y方向側)設定為搬入區A1，將基台10的後方側(+Y方向側)設定為加工區A2，且相鄰於搬入區A1及加工區A2而設定有洗淨區A3。
於基台10之前方側面，以從搬入區A1朝前方突出的方式設有第1片匣載置部150及第2片匣載置部151，在第1片匣載置部150是載置供加工前之工件W容置的第1片匣150a，在第2片匣載置部151是載置供加工後之工件W容置的第2片匣151a。第1片匣載置部150是作為從其他裝置往加工裝置1的搬入口而發揮功能，第2片匣載置部151是作為從加工裝置1往其他裝置(例如磨削裝置)的搬出口而發揮功能。
並且，在第1片匣150a及第2片匣151a的附近，配設有機器人13，前述機器人13是進行：從第1片匣150a之加工前的工件W的取出、以及加工後的工件W往第2片匣151a的容置。機器人13具備有保持工件W的手部130、連結於手部130並具備多關節而可彎曲的臂部131、以及具備滾珠螺桿機構等而使手部130以及使臂部131在X軸方向上直線運動的移動組件132。
在加工區A2中的機器人13之可動範圍內，設置有暫置加工前之工件W的暫置工作台141，且在暫置工作台141上配設有未圖示之對位組件。未圖示之對位組件是將從第1片匣150a搬出並載置於暫置工作台141之工件W，以例如進行縮小直徑之對位銷來對位到預定的位置(定中心(centering))。其結果，可掌握工件W的中心位置。
在暫置工作台141的後方，設置有在工件W的搬入位置與切割位置之間朝X軸方向往返移動的保持單元30。在基台10上，形成有沿著此保持單元30之移動軌跡而在X軸方向上延伸的開口部，在該開口部配設有伸縮的蛇腹蓋38a。在蛇腹蓋38a上連結有支撐保持單元30之圖2所示的支撐蓋38b，在支撐蓋38b及蛇腹蓋38a的下方設置有使保持單元30在X軸方向上往返移動之滾珠螺桿式的移動機構(未圖示)。
例如，圖2、3所示之保持單元30至少具有保持工件W之保持面31、開口於保持面31之吸引孔320(圖2中未圖示)、以及將吸引孔320選擇性地連通於圖3所示之吸引組件339的吸引路33。 如圖2所示，保持單元30是透過保持單元旋轉組件37而被支撐在支撐蓋38b上，且藉由保持單元旋轉組件37而變得可繞著Z軸方向的軸心旋轉。
保持單元30在頂視視角下是形成為圓形狀，且例如將保持面31的中央區域310進一步形成得比外周側更低。因此，在保持單元30之保持面31上，是僅以中央區域310之外周側的環狀的支撐面311支撐工件W，而使中央區域310從工件W之背面Wb分開。再者，保持單元30亦可形成為以下之構成：保持面為平坦且面齊平之保持面，並以保持面整體來吸引保持工件W。
在保持單元30之支撐面311上形成有環狀溝312。在環狀溝312中嵌入有具備細小的吸引孔320之環狀板狀的多孔構件32，且多孔構件32的上表面與支撐面311是成為面齊平的狀態。多孔構件32的外徑是考量工件W的外徑，而例如設定得比工件W的外徑稍微小。在加工裝置1中，因為例如僅將工件W的外周緣Wd部分環狀地切割，所以藉由使在保持單元30之保持面31開口之具備吸引孔320的多孔構件32來吸引保持工件W，而變得可進行適當之切割處理。再者，保持單元30亦可不具備多孔構件32，而是在支撐面311上於圓周方向上隔著均等間隔形成有吸引孔、或形成有環狀的吸引溝。
在保持單元30之構成保持面31的外周側的支撐面311上所形成的環狀溝312之底，形成有在厚度方向上貫通保持單元30之例如複數個貫通路303。貫通路303是以將保持單元30之中心作為中心的均等角度且以圓周方向上均等間隔來配置。
如圖3所示，於貫通路303的下端側透過未圖示之旋轉接頭等而連接有由金屬配管或具有可撓性的樹脂管等所構成的吸引路33的一端。在吸引路33之另一端側，連接有真空產生裝置或噴射器機構等之吸引組件339。在吸引路33上配設有例如使多孔構件32的吸引孔320選擇性地連通於吸引組件339的電磁閥338，且在電磁閥338已開啟的狀態下使吸引組件339作動，藉此使吸引組件339所產生的吸引力通過吸引路33、貫通路303、以及吸引孔320，而傳達至保持單元30之保持面31的支撐面311。
例如，於吸引路33上配設有未圖示之氣液分離器。雖然若液體被吸引而來到吸引組件339時，藉由吸引組件339所成生的吸引力即降低，但是可藉由以氣液分離器來從於吸引路33內通過之空氣中將液體分離，而防止吸引組件339的吸引力的降低。
如圖2、3所示，於保持單元30之中央區域310的外周側形成有在厚度方向(Z軸方向)上貫通保持單元30的複數個(在本實施形態中為3個)進入口310c。進入口310c是以將保持單元30之中心作為中心的均等角度且以圓周方向上均等間隔來配置。
例如，在保持單元旋轉組件37的內部設置有頂推機構36，前述頂推機構36是將以保持面31中的支撐面311所吸引保持之工件W頂推，而使工件W從保持單元30遠離。藉由以頂推機構36將工件W之背面Wb頂推至比支撐面311更上方，而成為可讓工件W從保持單元30脫離的狀態。
頂推機構36是例如電動汽缸或氣缸等，且構成為使容置於進入口310c內的頂推銷360從保持單元30的中央區域310出沒到超過支撐面311的高度位置之高度位置為止。 再者，亦可形成加工裝置1不具備頂推機構36之構成。
例如，加工裝置1具備有將已在圖1所示之暫置工作台141進行定中心之工件W搬送至保持單元30的第一搬送機構41、在基台10上配設在被定位於工件搬出位置之保持單元30的附近，且可將已在保持單元30上施行加工處理之工件W從保持單元30搬送至洗淨區A3內之背面洗淨機構50的第二搬送機構42、以及可以在洗淨區A3內於Y軸方向上往返移動，且在洗淨區A3中將工件W從背面洗淨機構50搬送到正面洗淨機構51的第三搬送機構43。
例如，第一搬送機構41是透過第一升降組件445而固定在第一移動臂441的下表面，前述第一移動臂441可於加工區A2中在朝Y軸方向延伸之直線運動軸440的側面在Y軸方向上自如地滑動移動。
圖4是顯示本實施形態中的第一搬送機構41之一例的立體圖。再者，第一搬送機構41並不限定於圖4所示之構成。再者，圖1所示之第二搬送機構42及第三搬送機構43的構成，因為和第一搬送機構41的構成是同樣的，所以省略說明。
第一搬送機構41是保持工件W之外周緣Wd的夾邊(edge clamp)式搬送機構，並且具備有在頂視視角下矩形狀之基部411、及從基部411之四邊朝四方水平地延伸之長條狀的導引台412。例如，於基部411的上表面連結有由電動汽缸或氣缸等所構成的第一升降組件445，且是將第一升降組件445連結於第一移動臂441。像這樣，在本實施形態中，第一搬送機構41是藉由第一移動臂441及第一升降組件445，而變得可在鉛直方向(Z軸方向)及Y軸方向上移動。
在各導引台412的前端側，以相向於基部411的各側面的方式垂下有支撐壁413。於此基部411的側面與支撐壁413支撐有在水平方向上延伸之滾珠螺桿414的兩端。在各滾珠螺桿414是例如螺合有大致長方體狀的可動區塊415，前述可動區塊415是透過其內部所具備之螺帽來螺合。又，各滾珠螺桿414是連結於配設在基部411的內部之未圖示的馬達。
於各可動區塊415之下表面一體地配設有接觸於工件W的外周緣Wd的爪構件416。爪構件416在將爪前端416a朝向基部411側的截面視角下是形成為大致L字形。像這樣，爪構件416是以保持工件W之背面Wb的外周緣Wd的方式環狀地配置在第一搬送機構41上。
藉由未圖示之馬達將滾珠螺桿414正轉或逆轉驅動，而將可動區塊415在導引台412的下表面一邊導引一邊掌握移動量並且在水平方向上進行直線運動。此時，設於各可動區塊415之各爪構件416是在從工件W的外周緣Wd分開的待機位置、及在半徑方向上接近而保持工件W之外周緣Wd的作用位置之間移動。如圖5所示，可藉由各可動區塊415之接近而將工件W之背面Wb載置於爪構件416之爪前端416a，藉此可將工件W的外周緣Wd保持在第一搬送機構41。
例如，複數個爪構件416之每一個亦可設置有將檢測面朝向爪構件416的接近方向(內側)之未圖示的非接觸式感測器。非接觸式感測器是例如靜電容量感測器或雷射感測器，前述靜電容量感測器是在與工件W的外周側面之間形成電容，而從電容的靜電容量之變化檢測爪構件416與工件W的外周側面之距離，前述雷射感測器是從射出測定光之後接收到在工件W的外周側面上反射之反射光的時間來檢測爪構件416與工件W的外周側面之距離。並且，非接觸式感測器是設成檢測對工件W之外周側面的接近，以免產生各爪構件416接觸於工件W之外周側面而使工件W朝中心方向彎曲並破損之事態。因此，爪構件416之爪前端416a是形成為可以在不抵接於工件W的外周側面的情形下支撐背面Wb的外周緣Wd。
再者，第一搬送機構41的構成並非限定於本實施形態之構成。例如，亦可形成為以下之構成：使導引台412從基部411在圓周方向上相距120度而延伸有3條，且藉由配設於各導引台412之合計3個的爪構件416，來保持工件W之背面Wb的外周緣Wd。
第一搬送機構41之例如基部411的4個角落配設有將液體滴下而供給至工件W的液體供給噴嘴418。位於比保持工件W的爪構件416更上方的液體供給噴嘴418，雖然在圖示的例子中是形成為區塊狀，但並非限定為此形狀。液體供給噴嘴418之未圖示的水供給口是在液體供給噴嘴418的下表面並朝向-Z方向而開口。液體供給噴嘴418是例如透過具有可撓性的樹脂管而連通於蓄積有純水的水供給源419。再者，液體供給噴嘴418的配設位置並非限定於本實施形態的位置，且配設個數亦可為3個以下、或5個以上。
雖然第一搬送機構41與圖1所示之第二搬送機構42及第三搬送機構43是成為相同的構成，但亦可成為以下之構成：第一搬送機構41不具備液體供給噴嘴418，第二搬送機構42及第三搬送機構43具備液體供給噴嘴418而可以朝下方供給水。
如圖1所示，在加工區A2中，是將門型支柱14以在保持單元30之X軸方向的移動路徑上跨越的方式豎立設置。在門型支柱14之+X方向側的側面配設有例如使第1切割單元61或第2切割單元62在正交於X軸方向與Z軸方向的Y軸方向上往返移動的分度進給機構16。 分度進給機構16具備有具有Y軸方向的軸心的滾珠螺桿160、與滾珠螺桿160平行地配設之一對未圖示之導軌、連結於滾珠螺桿160的一端的馬達162、內部的螺帽螺合於滾珠螺桿160且側部滑接於未圖示之導軌而連結有第1切割單元61的第1可動板163、及內部的螺帽螺合於滾珠螺桿160且側部滑接於未圖示之導軌而連結有第2切割單元62的第2可動板164。並且，當未圖示之馬達使滾珠螺桿160旋動時，第1可動板163(第2可動板164)即伴隨於此而被導軌所導引並在Y軸方向上移動，且供透過第1切入進給機構171(第2切入進給機構172)而連結於第1可動板163(第2可動板164)的第1切割單元61(第2切割單元62)在Y軸方向上移動(分度進給)。
圖1所示之使第1切割單元61(第2切割單元62)在Z軸方向上往返移動之第1切入進給機構171(第2切入進給機構172)是例如滾珠螺桿機構，並形成為以下之構成：以藉由未圖示之馬達來旋轉的第1滾珠螺桿171a(第2滾珠螺桿172a)，使固定有第1切割單元61(第2切割單元62)的第1可動台171b(第2可動台172b)在Z軸方向上往返移動。
第1切割單元61具備有軸方向為Y軸方向的主軸610、固定在第1可動台171b且可旋轉地支撐主軸610的殼體611、使主軸610旋轉之未圖示的馬達、及裝設在主軸610的前端的切割刀片613，其中伴隨於馬達將主軸610旋轉驅動而使切割刀片613旋轉。又，第1切割單元61具有對切割刀片613與工件W之接觸部位噴射切割水之未圖示的噴嘴。第2切割單元62是形成為與第1切割單元61同樣的構成，並形成為第2切割單元62之切割刀片613在Y軸方向上與第1切割單元61之切割刀片613相向的狀態。
加工裝置1具備有例如可以辨識工件W之外周緣Wd的座標位置及工件W之中心的座標位置的校準單元65。校準單元65是例如安裝於第1切割單元61之殼體611的側面，並具備有未圖示之光照射組件及相機，前述相機是以光學系統及拍攝元件等所構成，前述光學系統是捕捉來自工件W的反射光，前述拍攝元件是將以光學系統所成像之被攝體像輸出。
將已在圖1所示之保持單元30上施行加工處理的工件W從保持單元30搬送到洗淨區A3內的背面洗淨機構50之第二搬送機構42，是形成為和先前所說明之圖4所示之第一搬送機構41同樣的構成。於第二搬送機構42的基部411的上表面連結有由電動汽缸或氣缸等所構成的第二升降組件446，且第二搬送機構42是形成為可在Z軸方向上升降。於第二升降組件446上連接有在水平方向上延伸的第二移動臂452，第二移動臂452是藉由具備Z軸方向之軸心的旋轉軸453而變得可在基台10上旋繞移動。
於洗淨區A3設有洗淨工件W之背面Wb的背面洗淨機構50、及洗淨積層於工件W之正面Wa之圖2所示的模層W2的正面洗淨機構51。在背面洗淨機構50中，是藉由一邊從下方被噴射洗淨水一邊受到海棉等摩擦來洗淨工件W之背面Wb。
例如，第三搬送機構43是形成為和先前所說明之圖4所示的第一搬送機構41同樣的構成。於第三搬送機構43的基部411的上表面連結有由電動汽缸或氣缸等所構成的第三升降組件447，且第三搬送機構43是形成為可在Z軸方向上升降。在第三升降組件447連接有第三移動臂463，前述第三移動臂463可於洗淨區A3中在朝Y軸方向延伸之直線運動軸461的側面在Y軸方向上自如地滑動移動。
以下，針對使用上述之加工裝置1來實施本發明之工件的保持方法、及對以該保持方法所保持之工件施行處理的處理方法之情況下的保持方法的各步驟及處理方法的各步驟進行說明。圖2、3所示之工件W是例如藉由COW(晶片堆疊晶圓，Chip On Wafer)製程而製造出的半導體晶圓。亦即，工件W是由矽母材等所構成之圓形的半導體晶圓，並且將正面Wa以預定的樹脂進行塑模而積層有一樣的厚度的模層W2，前述正面Wa形成有配設在以分割預定線所劃分出的矩形區域之未圖示的器件、電極墊、及凸塊等。亦即，在模層W2中密封有複數個器件、電極墊、及凸塊等。再者，工件W除了矽以外，亦可為將砷化鎵、藍寶石、氮化鎵或碳化矽等作為母材的工件。
圖2、3所示之工件W的露出面(下表面)是成為工件W之背面Wb。工件W是因在模層W2之形成時的熱影響(模層W2的收縮等)，其整體彎曲成中央凹陷狀，亦即具有碗狀的翹曲。再者，此碗狀的翹曲是指：將工件W以背面Wb朝向下側來載置在圖3所示之保持單元30的保持面31時，工件W在保持面31上如碗一樣，亦即工件W之背面Wb為從其外周側的區域朝向中央的區域逐漸地變低之形式的翹曲。在本實施形態中，工件W形成有將外周緣Wd倒角加工而使截面成為大致圓弧狀之倒角部。 於工件的背面Wb貼附有例如未圖示的切割膠帶。 工件W並非限定於在正面Wa積層有如上述之模層W2的半導體晶圓，亦可為將複數個晶圓重疊並以樹脂等所構成之接著層來接合晶圓彼此之積層晶圓或封裝基板等之具有碗狀的翹曲的工件。
(1)保持方法的載置步驟 首先，圖1所示之機器人13從第1片匣150a拉出已收納成架狀之一片工件W，並使工件W移動至暫置工作台141。接著，藉由未圖示之對位組件將工件W定中心(centering)。
其次，藉由第一移動臂441將第一搬送機構41朝-Y方向移動並於暫置工作台141的上方定位成：使第一搬送機構41的中心位置對齊於已進行定中心之工件W的中心位置。此時，位於第一搬送機構41的四方的各爪構件416各自位於待機位置，且各爪構件416的爪前端416a為在徑向外側與工件W的外周緣Wd相隔。此外，可藉由第一升降組件445使第一搬送機構41下降而接近於暫置工作台141，且將各爪構件416的爪前端416a定位在可進入工件W之背面Wb側的高度上。
讓圖4所示之滾珠螺桿414旋動來個別地移動各個爪構件416，而將各個爪構件416各自接近於工件W的外周側面。並且，讓爪構件416之爪前端416a進入工件W之背面Wb的外周緣Wd下側，而如圖5所示，藉由4個爪構件416從下側支撐工件W之背面Wb的外周緣Wd。
將工件W之背面Wb的外周緣Wd勾掛在各爪構件416之爪前端416a而藉由第一搬送機構41支撐工件W之外周緣Wd後，藉由第一升降組件445使第一搬送機構41上升，來將工件W從暫置工作台141舉起並朝向保持單元30搬送。
藉由第一移動臂441將第一搬送機構41朝+Y方向移動並於保持單元30的上方定位成：使藉由第一搬送機構41所保持之工件W的中心大致與保持單元30的中心位置一致。在此，如圖5所示，已將頂推機構36的頂推銷360頂推，且其前端位於比保持單元30的支撐面311更上方。
如圖5所示，藉由第一升降組件445，使第一搬送機構41往-Z方向下降，而使工件W之背面Wb抵接於頂推銷360的前端之後，即停止第一搬送機構41的下降。接著，圖6所示之滾珠螺桿414旋動來個別地移動各個爪構件416，而讓各個爪構件416各自從工件W之背面Wb的外周緣Wd分開。其結果，可藉由3支頂推銷360(在圖6中僅圖示2支)來支撐工件W。
此外，頂推銷360於進入口310c內降下，直到其前端到達比保持單元30之保持面31中的支撐面311的高度位置更低的高度位置為止。隨著頂推銷360下降，工件W也下降，並藉由環狀之支撐面311支撐工件W之背面Wb中的外周側的區域。此時，因為將保持單元30之中央區域310進一步形成得比外周側之支撐面311更低，所以僅保持單元30之保持面31中的外周側的環狀的支撐面311接觸於工件W，因此可抑制廢屑對工件W之背面Wb的附著。因為工件W具有翹曲成碗狀的翹曲，所以如圖7所示，在工件W之背面Wb的外周側的區域與支撐面311之間形成有間隙。如此，藉由將工件W載置於保持單元30之保持面31，而完成載置步驟。
(2)保持方法之液體供給步驟 接著，對保持單元30之保持面31上的工件W供給液體L(純水)而使液體L流入保持面31與工件W的背面Wb之間(圖7所示之間隙)。具體來說，是如圖7所示，從位於工件W的上方之第一搬送機構41的液體供給噴嘴418朝向工件W的模層W2之例如中央區域來將液體L(純水)適量滴下。再者，在第一搬送機構41不具備有液體供給噴嘴418的情況下，亦可將圖1所示的第二搬送機構42定位於以保持單元30所保持之工件W的上方，並從第二搬送機構42的液體供給噴嘴418對工件W供給液體L。又，亦可設成例如以下之構成：將液體供給噴嘴配設成相鄰於保持單元30的外周外側，且藉由該液體供給噴嘴從工件W的上方橫側將以描繪拋物線的方式噴射出之液體L供給至模層W2。
模層W2上的液體L是堆積在模層W2上，並且朝徑向外側逐漸擴散出去而超出模層W2的外周緣，並如圖8所示，進入工件W之背面Wb的外周側的區域與支撐面311的間隙，而將該間隙以液體L填滿。從這個狀態進一步使液體L在模層W2上藉由表面張力來堆積預定量而成為繼續地將該間隙以液體L來填滿的狀態後，即轉換到接下來的吸引步驟。
在以保持單元30保持工件W之情況下，亦可考慮例如以下之情況：在將工件W載置於保持面31之前將液體L供給至保持面31，並於其上載置工件W，而以液體L填滿工件W之背面Wb的外周側的區域與支撐面311之間的間隙，以免從該間隙發生吸引力之洩漏。但是，恐有在對已載置於保持面31之工件W進行吸引保持之前，在保持面31上產生因液體L而懸浮之工件W的位置偏離之虞。但是，在本發明之工件的保持方法中，因為在液體供給步驟中，是在已將工件W載置於保持面31之狀態下從工件W上供給液體L來對該間隙充填液體L，所以可以防止工件W在保持面31上的位置偏離。
(3)保持方法的吸引步驟 已實施液體供給步驟後，將多孔構件32的吸引孔320連通於吸引組件339而將工件W與液體L一起吸引並以保持單元30之保持面31的支撐面311來吸引保持。較佳的是，在吸引步驟中吸引保持工件W以前，是從第一搬送機構41之液體供給噴嘴418對工件W持續供給液體L。 在吸引步驟中，如圖8所示，是將電磁閥338打開而將多孔構件32的吸引孔320連通於吸引組件339。接著，藉由吸引組件339作動，來使吸引組件339所產生的吸引力通過吸引路33、保持單元30的貫通路303、以及多孔構件32的吸引孔320而傳達至支撐面311。其結果，可將液體L從吸引孔320吸引至吸引路33，並且工件W隨著被吸引之液體L而抵抗碗狀之翹曲來吸引保持於支撐面311，而使工件W在保持面31上成為平坦之狀態。在吸引之時，因為已藉由填滿工件W之背面Wb的外周側之區域與支撐面311之間的間隙的液體L來提高密閉性而將使吸引力洩漏的該間隙密封，所以可在保持面31將工件W確實地吸引保持。在例如以保持面31吸引保持工件W之後，停止來自第一搬送機構41之液體L對工件W的供給。
(4)處理方法之處理步驟 其次，將圖1所示之吸引保持有工件W的保持單元30朝+X方向進給並定位到例如第1切割單元61的下方。在本實施形態中的處理步驟中，是藉由從工件W之背面Wb以圖9所示之例如第1切割單元61的切割刀片613來切割模層W2與工件W，而將模層W2與工件W以例如環狀的方式去除。 首先，藉由圖1所示之校準單元65來實施工件W之邊緣校準。亦即，使保持單元30旋轉，並藉由校準單元65的相機對保持於保持單元30之工件W的外周緣Wd進行複數處拍攝。然後，從拍攝圖像中檢測例如外周緣Wd之分開的3點座標，並藉由依據該3點座標之幾何運算處理，來求出保持單元30上之工件W的正確的中心座標。
並且，以工件W的該中心座標之資訊及已預先辨識之工件W的尺寸資訊為依據，在X軸方向上移動保持單元30，並在Y軸方向上分度進給第1切割單元61，而如圖9所示，將兩者的定位進行成讓離工件W的外周緣Wd預定距離內側之預定位置位於切割刀片613的正下方。藉由該定位，成為例如以下之狀態：使切割刀片613的下端面的厚度方向的約2/3接觸於工件W之包含外周緣Wd的工件W之外周區域。
接著，藉由未圖示之馬達使主軸610從-Y方向側來觀看為朝順時針方向高速旋轉，來使已固定在主軸610之切割刀片613朝相同方向高速旋轉。此外，圖1所示之第1切入進給機構171使第1切割單元61朝-Z方向下降，並使切割刀片613從模層W2朝工件W切入預定深度。切割刀片613的切入深度是依據例如工件W之邊緣修整加工後實施之磨削加工中的工件W的磨削量等來決定。將切割刀片613切入進給至預定的高度位置後，在使切割刀片613持續高速旋轉的狀態下使保持單元30從+Z方向側來觀看為朝逆時針方向旋轉360度，藉此將工件W沿著外周緣Wd環狀地切割。從第1切割單元61所具備之未圖示的噴嘴對工件W與切割刀片613之接觸處供給切割水，來進行該接觸部位之洗淨及冷卻。
再者，處理步驟並非限定於如本實施形態之由切割刀片613所進行之對工件W的外周緣Wd之因邊緣修整所形成的倒角部的去除，亦可為例如對工件W為沿著未圖示之分割預定線的半切(half cut)加工或全切(full cut)加工。
(5)處理方法的搬出步驟 如上述地實施處理步驟後，將以圖1所示之第二搬送機構42所保持之工件W從保持單元30之保持面31上搬出。在本實施形態中的搬出步驟中，如圖10所示，是從第二搬送機構42的液體供給噴嘴418對工件W的模層W2供給液體L。
具體而言，在處理步驟中，是將吸引保持有工件W之圖1所示的保持單元30朝-X方向進給而定位到第二搬送機構42的可動範圍內。如圖10所示，首先，關閉電磁閥338而將吸引組件339所產生的吸引力對支撐面311的傳達遮斷。從而，可解除由保持單元30所進行之工件W的吸引保持。之後，使頂推機構36的頂推銷360上升，並使頂推銷360的上端從保持單元30的中央區域310突出到比支撐面311的高度位置更高的高度位置。受到保持面31中的支撐面311所吸引保持的工件W，是藉由從中央區域310突出的3支頂推銷360而被舉起，使殘存於工件W與支撐面311之間的真空吸附力被去除，而從支撐面311朝上方遠離。藉此，可在保持單元30與工件W之間形成供第二搬送機構42的爪構件416之爪前端416a進入的間隙。
其次，如圖10所示，當工件W從保持單元30之支撐面311遠離時，即可藉由第二移動臂452將第二搬送機構42在保持單元30的上方於水平方向上旋繞移動並定位成：使第二搬送機構42的中心位置對齊於工件W的中心位置。此時，位於第二搬送機構42的四方的各爪構件416各自位於待機位置，且各爪構件416的爪前端416a為在徑向外側與工件W的外周緣Wd相隔。又，第二搬送機構42下降並接近於保持單元30，而將各爪構件416之爪前端416a定位在可進入工件W之背面Wb側的高度。
從位於工件W的上方之第二搬送機構42的液體供給噴嘴418朝向工件W的模層W2之例如中央區域來將液體L(純水)適量滴下。這是為了防止以下情形：在將工件W搬送到圖1所示之背面洗淨機構50以前的期間，工件W之模層W2等乾燥而使在處理步驟中所產生之切割屑附著。再者，亦可在不進行液體L的供給的情形下藉由第二搬送機構42進行工件W的搬送。
讓圖10所示之滾珠螺桿414旋動，而將各爪構件416各自接近於工件W的外周側面。並且，爪構件416之爪前端416a進入工件W之背面Wb的外周緣Wd下側，而如圖11所示，藉由4個爪構件416從下側支撐工件W之背面Wb的外周緣Wd。
將工件W之背面Wb的外周緣Wd勾掛在各爪構件416之爪前端416a，而藉由第二搬送機構42支撐工件W之外周緣Wd後，藉由第二升降組件446使第二搬送機構42上升，來將工件W從保持單元30之保持面31舉起並朝向圖1所示之背面洗淨機構50搬送。
在背面洗淨機構50中，是藉由一邊從下方噴射洗淨水一邊受到旋轉之海棉等摩擦來洗淨工件W之背面Wb。已洗淨背面Wb後的工件W，是藉由第三搬送機構43從背面洗淨機構50被拾取，並且藉由第三移動臂463搬送至正面洗淨機構51。由第三搬送機構43所進行之工件W的保持，是與由第二搬送機構42所進行之工件W的保持同樣地進行。例如，一邊從第三搬送機構43對工件W之模層W2進行用於防止因乾燥而造成之切割屑的附著之液體L(純水)的供給，一邊藉由第三搬送機構43將工件W載置於正面洗淨機構51之旋轉工作台511。在正面洗淨機構51中，是將保持有工件W之旋轉工作台511下降至基台10內之洗淨室，且噴射洗淨水將積層於工件W之正面Wa的模層W2洗淨後，噴附乾燥空氣來將工件W乾燥。洗淨模層W2之後的工件W，是藉由機器人13而從旋轉工作台511被拾取，並在第2片匣151a內容置成架狀。
保持具有翹曲成碗狀的翹曲之工件W的本發明之保持方法，是將工件W載置到保持單元30的保持面31上，前述保持單元30具有保持工件W的保持面31、開口於保持面31的吸引孔320、以及將吸引孔320選擇性地連通於吸引組件339的吸引路33。並且，因為對載置於保持面31上之工件W供給液體L而使液體L流入保持面31與工件W之間並以液體L充填保持面31與工件W之間的間隙後，在將吸引孔320連通於吸引組件339而使液體L介在工件W與保持面31之間的狀態下，將工件和液體L一起吸引並以保持面31來保持工件W，所以不會有產生吸引力的洩漏之情形，且可以將翹曲成碗狀的工件W在不按壓的情形下吸引保持。
在本發明之工件W的保持方法中，在載置步驟中是對保持面31載置例如以第一搬送機構41所保持之工件W，且在液體供給步驟中，是例如從第一搬送機構41供給水來作為液體L，藉此變得可順暢地進行載置步驟與液體供給步驟。
在以前述保持方法所保持之工件W上施行處理的本發明之處理方法，具備實施吸引步驟之後對工件W施行處理之處理步驟、及實施處理步驟之後將例如以第二搬送機構42所保持之工件W從保持單元30的保持面31上搬出的搬出步驟，藉此變得可在對已翹曲成碗狀之工件W施行適當的處理後，順暢地從保持面31搬出工件W。
在本發明之處理方法中，工件W是半導體晶圓，且在處理步驟中，是以切割刀片613沿著半導體晶圓即工件W的外周緣Wd環狀地進行切割，藉此變得可將例如已在外周緣Wd進行倒角加工的半導體晶圓的倒角部適當地切割並去除。
再者，本發明之工件的保持方法及工件的處理方法並非限定於上述實施形態之方法，又，關於附加圖式所圖示的加工裝置1的各種構成，亦不限定於此，而能夠在可以發揮本發明之效果的範圍內作適當變更。
1:加工裝置 10:基台 13:機器人 130:手部 131:臂部 132:移動組件 14:門型支柱 141:暫置工作台 150:第1片匣載置部 150a:第1片匣 151:第2片匣載置部 151a:第2片匣 16:分度進給機構 160:滾珠螺桿 162:馬達 163:第1可動板 164:第2可動板 171:第1切入進給機構 171a:第1滾珠螺桿 171b:第1可動台 172:第2切入進給機構 172a:第2滾珠螺桿 172b:第2可動台 30:保持單元 303:貫通路 31:保持面 310:中央區域 311:支撐面 312:環狀溝 310c:進入口 32:多孔構件 320:吸引孔 33:吸引路 338:電磁閥 339:吸引組件 36:頂推機構 360:頂推銷 37:保持單元旋轉組件 38a:蛇腹蓋 38b:支撐蓋 41:第一搬送機構 411:基部 412:導引台 413:支撐壁 414:滾珠螺桿 415:可動區塊 416:爪構件 416a:爪前端 418:液體供給噴嘴 419:水供給源 42:第二搬送機構 43:第三搬送機構 440:直線運動軸 441:第一移動臂 445:第一升降組件 446:第二升降組件 447:第三升降組件 452:第二移動臂 453:旋轉軸 461:直線運動軸 463:第三移動臂 50:背面洗淨機構 51:正面洗淨機構 511:旋轉工作台 61:第1切割單元 610:主軸 611:殼體 613:切割刀片 62:第2切割單元 65:校準單元 A1:搬入區 A2:加工區 A3:洗淨區 L:液體 W:工件 Wa:工件之正面 Wb:工件之背面 Wd:工件的外周緣 W2:模層 X、Y、+X、-X、+Y、-Y、+Z、-Z:方向
圖1是示意地顯示加工裝置之一例的平面圖。 圖2是顯示保持單元之一例的立體圖。 圖3是顯示保持單元之一例的截面圖。 圖4是顯示第一搬送機構之一例的立體圖。 圖5是說明在載置步驟中，欲對保持單元之保持面載置以第一搬送機構所保持之工件的狀態的截面圖。 圖6是說明在載置步驟中，第一搬送機構已將工件載置於保持單元的保持面的狀態的截面圖。 圖7是說明從搬送機構對保持單元之保持面上的工件供給液體而使液體流入保持面與工件之間的狀態的截面圖。 圖8是說明將吸引孔連通於吸引組件來將工件和液體一起吸引而以保持面保持工件的狀態的截面圖。 圖9是說明以切割刀片對以保持單元之保持面所保持的工件沿著外周緣環狀地施行切割處理的狀態的截面圖。 圖10是說明欲將已施行切割處理且保持於保持單元的保持面之工件以第二搬送機構來保持的狀態的截面圖。 圖11是說明將已施行切割處理之工件藉由第二搬送機構來保持並從保持單元的保持面搬出的狀態的截面圖。
30:保持單元
303:貫通路
31:保持面
310:中央區域
310c:進入口
311:支撐面
312:環狀溝
32:多孔構件
320:吸引孔
33:吸引路
338:電磁閥
339:吸引組件
36:頂推機構
360:頂推銷
37:保持單元旋轉組件
41:第一搬送機構
411:基部
412:導引台
413:支撐壁
414:滾珠螺桿
415:可動區塊
416:爪構件
416a:爪前端
418:液體供給噴嘴
419:水供給源
441:第一移動臂
445:第一升降組件
L:液體
W:工件
Wa:工件之正面
Wb:工件之背面
Wd:工件的外周緣
W2:模層
X、+Y、-Y、+Z、-Z:方向

Claims (4)

  1. 一種工件的保持方法，前述工件具有翹曲成碗狀的翹曲，前述工件的保持方法具備有以下步驟： 載置步驟，將該工件載置於保持單元的保持面上，該保持單元具有保持工件的該保持面、開口於該保持面的吸引孔、及將該吸引孔選擇性地連通於吸引組件的吸引路； 液體供給步驟，對該保持面上的該工件供給液體而使該液體流入該保持面與該工件之間；以及 吸引步驟，在實施該液體供給步驟後，將該吸引孔連通於該吸引組件而將該工件和該液體一起吸引並以該保持面來保持。
  2. 如請求項1之工件的保持方法，其中在前述載置步驟中，是對前述保持面載置以搬送機構所保持之工件，在前述液體供給步驟中，是從搬送機構供給水來作為液體。
  3. 一種工件的處理方法，具備以下步驟： 載置步驟，將工件載置於保持單元的保持面上，該保持單元具有保持工件的該保持面、開口於該保持面上的吸引孔、及將該吸引孔選擇性地連通於吸引組件的吸引路； 液體供給步驟，對該保持面上的該工件供給液體而使該液體流入該保持面與該工件之間； 吸引步驟，在實施該液體供給步驟後，將該吸引孔連通於該吸引組件而將該工件和該液體一起吸引並以該保持面來保持； 處理步驟，在實施該吸引步驟後，對該工件施行處理；及 搬出步驟，在實施該處理步驟後，將該工件以搬送機構保持並從前述保持面上搬出。
  4. 如請求項3之工件的處理方法，其中前述工件是半導體晶圓，在前述處理步驟中，是以切割刀片將該半導體晶圓沿著外周緣環狀地切割。
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