WO2020066285A1 - ウェーハ分断装置、反転装置、および搬送システム - Google Patents

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wafer
unit
reversing
holding
support member
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卓朗 三谷
育往 時本
雄一 金平
奥田 修
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三星ダイヤモンド工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a dividing device for dividing a wafer, a reversing device for reversing a wafer, and a transfer system for transferring a wafer.
  • cutting of a brittle material substrate such as a glass substrate or a semiconductor wafer is performed by a scribing process of forming a scribe line on the surface of the substrate or a breaking process of applying a predetermined force to the substrate along the scribe line to cut the substrate.
  • a scribing process of forming a scribe line on the surface of the substrate or a breaking process of applying a predetermined force to the substrate along the scribe line to cut the substrate.
  • the cutting edge of the scribing wheel is moved along a predetermined line while being pressed against the surface of the substrate.
  • the substrate is turned upside down, and a breaking step is performed.
  • Patent Document 1 discloses a scriber device for performing a scribe process on a wafer.
  • a wafer is attached to the surface of a dicing tape mounted on an annular frame.
  • the wafer is placed on the suction chuck of the chuck table of the scriber device, and the wafer is suction-held by the suction chuck via a dicing tape.
  • the roller scriber is positioned at one end of the wafer dividing line by the pressing means, and the roller scriber applies a predetermined pressure to the wafer.
  • the chuck table is moved in a predetermined direction in this state, a scribe line is formed at the line to be divided.
  • scribe lines are formed at the planned dividing lines of the wafer.
  • Patent Literature 1 the wafer on which the scribe line is formed is transferred to another stage for a breaking step.
  • a breaking step a step of attaching a protective film to the surface on which the scribe lines are formed and a step of turning the wafer upside down are performed.
  • the scribe process is performed by the scriber device of Patent Document 1, in order to perform each of the above-described processes on the wafer, the wafer must be transported to a predetermined stage each time, and the efficiency of the wafer cutting is increased. It is hard to say that it is good.
  • the present invention suppresses an increase in the installation area of the apparatus, and can improve the operation rate per installation area of the apparatus, and a wafer applied to the wafer cutting apparatus. It is an object of the present invention to provide a reversing device for reversing the direction and a transfer system for transferring a wafer.
  • the first aspect of the present invention relates to a wafer cutting device for cutting a wafer.
  • the wafer cutting device includes a scribe unit that forms a scribe line on the surface of the wafer, a film laminate unit that attaches a film to the surface of the wafer where the scribe line is formed, and a surface on which the film is attached.
  • a reversing unit for reversing the wafer so that the lower side is provided, a break unit for applying a predetermined force to a surface on which the film is not attached, and breaking the wafer along the scribe line,
  • a transport unit for transporting the film laminating unit to a predetermined position, wherein the film laminating unit is arranged at a position vertically separated from the reversing unit.
  • the film laminating unit has a larger area than the scribe unit and the break unit. Therefore, when the film laminating unit is arranged on the same plane as the scribe unit or the like, the installation area of the entire apparatus becomes large. For this reason, the installation area of the apparatus can be reduced by arranging a large-area film laminating unit so as to be vertically separated from the reversing unit, instead of arranging all the units in a plane. In addition, in the case of such an arrangement, it is not necessary to provide a transfer path for transferring the wafer to the film laminating unit on a plane. For this reason, the installation area can be further reduced by the amount of the members related to such a transport path. In addition, this makes it possible to improve the operation rate per installation area of the device.
  • the wafer is divided on the surface where the scribe line is not formed, that is, the surface where the film is not attached. Therefore, it is necessary to invert the wafer before cutting the wafer.
  • the film laminating unit when the film laminating unit is arranged at a position vertically separated from the reversing unit, the film laminating unit and the reversing unit are arranged in a straight line, so that the path for transporting the wafer can be simplified. Therefore, the wafer can be efficiently transferred from the film laminating unit to the reversing unit.
  • the wafer is sent to a delivery position disposed in a position overlapping the reversing unit between the scribe unit and the break unit in plan view
  • the transfer unit includes: It may be configured to include an elevating unit that transports the wafer positioned at the delivery position to the film lamination unit, and further transports the wafer from the film lamination unit to the reversing unit.
  • a scribe line is formed by the scribe unit, a film is attached to the surface on which the scribe line is formed by the film laminating unit, the wafer is turned upside down by the reversing unit, and The wafer is divided.
  • the transfer position is provided at the above position, and the wafer is directly conveyed to the target unit without passing through another unit by using the elevating unit for conveying to the film laminating unit and the reversing unit. Therefore, the time required for carrying the wafer is shortened, and the operating rate per installation area of the apparatus is improved.
  • the transfer path in plan view can be shortened.
  • the installation area of the apparatus is reduced, and the operation rate per installation area of the apparatus can be further improved.
  • the reversing unit may be configured to convey the wafer to which the film has been attached by the film laminating unit to the delivery position while reversing the wafer.
  • the reversing unit performs the reversal of the wafer and the vertical transfer to the delivery position. For this reason, the wafer can be efficiently transported to the delivery position through a short transport path.
  • the wafer cut by the break unit is transferred to the position where the transfer of the wafer has started via the delivery position.
  • the reversing unit may be configured to be disposed above the delivery position.
  • the wafer on which the film has been attached can be transferred in a one-way transfer path from top to bottom. Further, when the wafer is transferred from top to bottom, it can be positioned at the delivery position by the action of gravity. Therefore, the transfer of the wafer from the reversing unit to the delivery position can be performed smoothly and efficiently.
  • the film laminating unit may be configured to be disposed above the reversing unit.
  • the wafer is transported from the upper film laminating unit to the lower reversing unit, and further, the wafer is transported to a transfer position located immediately below the reversing unit.
  • the transport path from the film laminating unit to the delivery position can be a one-way transport path from top to bottom. Therefore, it is possible to smoothly and efficiently transfer the wafer from the film laminating unit to the reversing unit and from the reversing unit to the delivery position.
  • the reversing unit includes a holding unit that holds the wafer, and a rotation driving unit that moves the holding unit in a linear direction while rotating the holding unit, and the rotation driving unit includes:
  • the wafer draws an arc-shaped trajectory between a receiving position at which the holding unit receives the wafer and a reversal completion position where the reversal of the wafer is completed, in which the wafer is inverted in the linear direction with respect to the receiving position.
  • the holding unit may be configured to be driven to rotate in the opposite direction.
  • the holding unit when the holding unit receives the wafer at the receiving position, the holding unit is positioned at the inversion completion position while being inverted by the rotation driving unit.
  • the holding unit there is no need to perform a step of temporarily placing the wafer received by the holding unit, a step of rotating the wafer, and a step of transporting the inverted wafer to a target location. Therefore, the reversal of the wafer can be performed efficiently.
  • the wafer can be transferred to a target position while being inverted. Therefore, since the reversing operation of the wafer can be performed in a smaller space, the installation area of the wafer cutting device can be reduced.
  • the rotation driving unit includes a support member rotatably supporting the holding unit, a pinion gear mounted on a rotation shaft of the holding unit, and a rack gear that meshes with the pinion gear and extends in the linear direction. And a drive mechanism for moving the support member in the linear direction.
  • the holding unit rotates. Therefore, according to this configuration, with a simple configuration in which the rack gear and the pinion gear are combined, the holding unit can be moved in the linear direction while rotating.
  • the wafer taken out of the storage section is sent to a delivery position that is located between the scribe unit and the break unit and overlaps the reversing unit in a plan view.
  • the drive mechanism further moves the support member by a predetermined stroke after the wafer is transferred from the receiving position to the reversal completion position, and moves the transfer position away from the reversal completion position in the linear direction.
  • semiconductor wafers are thin films and are vulnerable to impact. Therefore, if the member at the delivery position contacts the substrate during the reversal operation, the impact may damage the wafer.
  • the rack gear moves along with the movement of the support member, so that there is no relative movement between the rack gear and the pinion gear. Therefore, the substrate does not further rotate during the movement from the reversal completion position to the delivery position. Therefore, the wafer can be smoothly moved from the reversal completion position to the delivery position.
  • the adjusting mechanism includes a moving member connected to the rack gear, a guide that supports the moving member so as to be slidable in the linear direction, and a direction that moves the moving member from the reversal completion position to the receiving position. And a feed mechanism for moving the moving member against the urging of the urging member during the movement of the support member for the predetermined stroke.
  • the moving member and the rack gear can be smoothly and integrally moved by the feed mechanism.
  • the feed mechanism includes an abutting portion provided on the moving member, and an abutting portion provided on the support member and facing the abutting portion in the linear direction.
  • the abutting portion contacts the abutted portion, and the moving member receives a pressing force from the supporting member, and the pressing force causes the moving member to move with the movement of the supporting member. May be configured to move against the bias.
  • the feed mechanism is constituted by the contacted portion provided on the moving member and the contact portion provided on the support member, it is not necessary to separately provide a complicated mechanism. Therefore, with a very simple configuration, the moving member and the rack gear can be moved with the movement of the support member from the reversal completion position to the delivery position.
  • the urging member may be configured as an air cylinder.
  • the urging of the moving member can be smoothly controlled. Therefore, it is possible to smoothly and stably move the moving member and the rack gear with the movement of the support member from the reversal completion position to the delivery position.
  • the receiving position may be configured to be located vertically above the reversal completion position in the vertical direction.
  • the substrate can be smoothly inverted while moving the substrate from top to bottom.
  • the holding unit includes a suction unit that suctions the wafer, a lever mounted on the rotation shaft, and a holding member that is connected to the lever and holds the suction unit. It can be configured as follows.
  • the wafer moves while rotating while drawing an arc having a diameter corresponding to the length of the lever. For this reason, when the holding unit rotates 90 ° from the receiving position, a space is generated between the receiving position and the reversal completion position. Therefore, a wafer such as an unloading unit can be transported through this space and the inverted wafer can be transported.
  • the holding unit may be configured to include a suction unit that suctions the wafer, and a holding member that is mounted on the rotating shaft and holds the suction unit.
  • the holding member is directly mounted on the rotating shaft. Therefore, the substrate moves while rotating so as to draw a small arc. Therefore, the size of the reversing unit can be reduced, and the size of the wafer cutting device can be reduced.
  • the transfer unit includes a transfer member that moves up and down in the linear direction, and when the holding unit is located at a position rotated by 90 ° from the reception position, the transfer member includes the transfer member. It may be configured to pass in a linear direction between the receiving position and the reversal completion position.
  • the wafer moves while rotating while drawing an arc having a diameter corresponding to the length of the lever. For this reason, when the holding unit rotates 90 ° from the receiving position, a space is generated between the receiving position and the reversal completion position. Therefore, it is possible to transport the wafer after the reversal is completed by passing the transport member through this space.
  • the second aspect of the present invention relates to a reversing device for reversing a substrate.
  • the reversing device includes a holding unit that holds the wafer, and a rotation driving unit that moves the holding unit in a linear direction while rotating the holding unit, and the rotation driving unit is configured such that the holding unit holds the wafer.
  • the holding unit is driven.
  • a third aspect of the present invention relates to a transfer system for transferring a wafer.
  • the transfer system includes a holding unit that holds the wafer, and a rotation driving unit that moves the holding unit in a linear direction while rotating the holding unit, and the rotation driving unit is configured such that the holding unit holds the wafer.
  • a reversing device that drives the holding unit; and a transport unit that transports the wafer to the reversing device.
  • a wafer cutting apparatus capable of suppressing an increase in the installation area of an apparatus, and improving an operation rate per installation area of the apparatus, is applied to the wafer cutting apparatus.
  • a reversing device for reversing a wafer and a transport system for transporting the wafer can be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an external configuration of a wafer cutting apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an external configuration of the wafer cutting apparatus according to the embodiment.
  • FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for explaining wafer transfer in the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of a reversing unit of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of a reversing unit of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams showing the reversing operation of the wafer by the reversing unit of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the wafer is reversed by the reversing unit of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIGS. 8A and 8B are perspective views for explaining mounting of a wafer by the reversing unit of the wafer cutting apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 9A is a perspective view illustrating a configuration of a first transfer unit of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 9B is a perspective view illustrating a configuration of a second transfer unit and a third transfer unit of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a configuration of a lifting unit of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating the arrangement of the reversing unit and the elevating unit of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart of the operation of the wafer cutting device according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a reversing unit according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart of the operation of the reversing unit according to the embodiment.
  • the wafer cutting apparatus is an apparatus that cuts a semiconductor wafer along a predetermined line that divides a region.
  • Examples of the material of the semiconductor wafer include single crystal silicon (Si), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), and gallium arsenide (GaSa).
  • the material, thickness, and size of the semiconductor wafer as described above are appropriately selected and designed depending on the type, function, and the like of the semiconductor device to be manufactured.
  • the wafer cutting device cuts a semiconductor wafer in which a dicing tape is attached to an annular frame.
  • the “semiconductor wafer in which the dicing tape is attached to the annular frame” is simply described as “wafer W”.
  • a predetermined lattice-shaped line is provided in advance on the surface of the wafer W, and the wafer cutting device forms a scribe line on the surface of the wafer along the predetermined line, and then, along the scribe line. Cut the semiconductor wafer.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are perspective views showing an external configuration of a wafer cutting apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the wafer cutting apparatus 1 includes a gantry 2, a first transfer rail 3, a second transfer rail 4, a storage unit 10, a scribe unit 20, a film lamination unit 30, A break unit 40, a reversing unit 100, and a transport unit 200 are provided.
  • the gantry 2 is a table that supports the wafer cutting device 1.
  • the first transfer rail 3 and the second transfer rail 4 are provided on the Y axis positive side and the negative side, respectively, and are rails for transferring the wafer W.
  • the storage unit 10 stores a plurality of semiconductor wafers W. Although a detailed configuration of the storage unit 10 is omitted, for example, a plurality of grooves may be provided at equal intervals on the inner wall of the storage unit 10 and the wafers W may be stacked and stored along the grooves.
  • the storage unit 10 is provided with a door (not shown) on the Y axis positive side in FIG. 1, and when the door is opened, the wafer W is taken out by the loading unit (not shown) and along the first transfer rail 3. Is transported to a predetermined position.
  • the storage unit 10 is provided in the wafer cutting device 1, but the storage unit 10 may not be provided, and the wafers W may be sent to the apparatus one by one by an operator or a robot.
  • the scribe unit 20 forms a scribe line along a predetermined line provided in advance on the front surface WA of the semiconductor wafer W.
  • a scribe unit generally used when forming a scribe line on a brittle material substrate such as a glass substrate can be used.
  • the configuration of the scribe unit 20 can be, for example, as follows.
  • the wafer W is placed on the scribe table 21 so that the front surface WA of the wafer W is positioned on the upper side.
  • the scribe unit 20 is provided with a scribe head that holds a scribing wheel.
  • the scribe head moves in the X-axis direction and can be positioned freely.
  • a predetermined pressure is applied by positioning a scribing wheel (not shown) at one end of a predetermined line provided on the front surface WA, the cutting edge of the scribing wheel contacts the front surface WA of the wafer W, and a predetermined load is applied to the wafer W. Is done.
  • the scribing wheel forms a scribe line in one direction along the X axis and returns to the original position. By performing this at a predetermined interval in the Y-axis direction, a scribe line is formed along a predetermined line by the scribing wheel.
  • the predetermined line provided on the wafer W is usually in a lattice shape. After a plurality of scribe lines are formed in the above procedure, the scribe table 21 is rotated by 90 ° to form scribe lines in the same manner as the above procedure, whereby a grid-like scribe line can be formed.
  • the scribe unit 20 is disposed on the X-axis positive side of the wafer cutting device 1 and at the end of the second transport rail 4 on the Y-axis positive side.
  • the film laminating unit 30 affixes the protective film 31 to the front surface WA of the wafer W, that is, the surface on which the scribe line is formed.
  • the film laminating unit 30 may be, for example, a wound film 31, a device for feeding the film 31, or a cutter for cutting the film 31. Etc. are provided.
  • the film 31 can be configured so that the wafer W is separated along the scribe line and then peeled off during transportation.
  • the film 31 is not shown in FIGS. 1 and 2, but is shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c).
  • the break unit 40 divides the wafer W along a scribe line formed by the scribe unit 20. Similarly to the scribe unit 20, the break unit 40 can use a break unit that is usually used when cutting a substrate along a scribe line formed on a brittle material substrate such as a glass substrate.
  • the wafer W is placed on the break table 41 such that the front surface WA of the wafer W is located on the lower side. That is, in the break unit 40, the back surface WB of the wafer W is located on the upper side.
  • the break edge of a break bar (not shown) is positioned at one end of the scribe line, and the break table 41 is moved at a predetermined interval on the Y axis while a predetermined pressure is applied to the wafer W. Thereby, cracks are formed in the wafer W along the scribe lines.
  • the wafer W can be divided by the extension of the crack.
  • the break table 41 is rotated by 90 ° to form the crack on the wafer W. Thereby, the wafer W is divided into a lattice shape.
  • the break unit 40 is located on the X-axis positive side of the wafer cutting device 1 and at the end of the second transport rail 4 on the Y-axis negative side.
  • the reversing unit 100 is a unit for reversing the front and back of the wafer W.
  • the reversing unit 100 reverses the front and back of the wafer W after the film 31 is attached by the film laminating unit 30 and the wafer W that has been separated by the break unit 40.
  • the configuration of the reversing unit 100 will be described later with reference to FIGS. 4 to 8B.
  • the transfer unit 200 transfers the wafer W in the wafer cutting device 1.
  • the transport unit 200 includes a first transport unit 210, a second transport unit 220, a third transport unit 230, and an elevating unit 240.
  • the first transfer unit 210 transfers the wafer W taken out of the storage unit 10 to the first position 401 along the first transfer rail 3.
  • the first transfer unit 210 is also used when the wafer W divided by the break unit 40 returns to the storage unit 10.
  • the first position 401 is a region surrounded by a broken line, and is arranged on the first transport rail 3 at a position on the Y axis positive side.
  • the second transfer unit 220 transfers the wafer W from the first position 401 to the second position 402 disposed between the scribe unit 20 and the break unit 40.
  • This “second position 402” corresponds to a “delivery position” described in the claims.
  • the second position 402 is a region surrounded by a broken line as shown in FIG. 2, and is arranged on the second transport rail 4 at a position facing the first position 401.
  • the third transfer unit 230 transfers the wafer W from the second position 402 to the first position 401 when the wafer W divided by the break unit 40 returns to the storage unit 10.
  • the elevating unit 240 transports the wafer W to a predetermined position of the film laminating unit 30 in order to attach the film 31 to the wafer W on which the scribe line is formed by the scribe unit 20. Further, the wafer W to which the film 31 has been attached is transferred to a predetermined position of the reversing unit 100.
  • the “predetermined position of the film laminating unit 30” is a “third position 403”
  • the “predetermined position of the reversing unit 100” is a “fourth position 404”.
  • the wafer cutting apparatus 1 includes a drive unit for driving each of the transfer units and the elevating unit, and a drive unit for moving the scribe table 21 and the break table 41 along the second transfer rail 4. ing.
  • the transport unit 200 and each drive unit will be described later with reference to FIGS. [Device layout]
  • the installation area of the apparatus is suppressed, and the operating rate per installation area is improved. The layout of such a device is described below.
  • FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for explaining the arrangement of the above units provided in the wafer cutting apparatus 1 and the transfer of the wafer W, respectively.
  • FIG. 3A schematically shows the arrangement of the unit, the first position 401, and the second position 402 on the upper surface 2a of the gantry 2 shown in FIGS. 1 and 2 when viewed from the positive side of the Z axis.
  • Is shown in FIG. 3B schematically illustrates the arrangement of the unit, the third position 403, and the fourth position 404 in the Z-axis direction when viewed from the X-axis positive side, that is, the second position 402 as a starting point.
  • arrows 411 to 422 indicate the transfer direction of the wafer W.
  • the storage unit 10 is arranged on the X axis negative side, and the scribe unit 20 and the break unit 40 are arranged on the X axis positive side.
  • Standby positions 405 and 406 are provided between the second position 402 and the scribe unit 20 and between the second position 402 and the break unit 40, respectively. As described above, when the scribe unit 20 forms a scribe line, the scribe table 21 reciprocates at predetermined intervals along the Y-axis direction. The standby positions 405 and 406 are used as standby positions for the wafer W being transferred. Further, each of the standby positions 405 and 406 is provided to secure a moving range of the scribe table 21 and the break table 41.
  • the first position 401 and the second position 402 are arranged at positions symmetrical on the X axis negative side and positive side, respectively.
  • the second position 402 is located immediately below the reversing unit 100.
  • a film laminating unit 30 is arranged above the reversing unit 100.
  • the third position 403 is a position where the wafer W is positioned in the film laminating unit 30. Therefore, in FIG. 3B, the third position 403 is illustrated above the film laminating unit 30.
  • the fourth position 404 is a position where the wafer W transferred from the film laminating unit 30 is positioned in the reversing unit 100. That is, the fourth position 404 is a receiving position described in the claims. Therefore, in FIG. 3B, the fourth position 404 is illustrated above the reversing unit 100.
  • the wafer W is transferred from the storage unit 10 to the first position 401. At this time, the wafer W is transferred by the first transfer unit 210 along the first transfer rail 3.
  • the wafer W arrives at the first position 401, the wafer W is transferred from the first position 401 to the second position 402 as shown by an arrow 412. At this time, the wafer W is transferred by the second transfer unit 220.
  • the wafer W is transferred from the second position 402 to the scribe unit 20 as shown by an arrow 413. Then, when the scribe line is formed by the scribe unit 20, the wafer W is transferred to the second position 402 as indicated by an arrow 414. The wafer W is transported between the second position 402 and the scribe unit 20 by moving the scribe table 21 on which the wafer W is placed along the second transport rail 4.
  • the wafer W reciprocates between the scribe unit 20 and the standby position 405. Further, for example, while a scribe line is formed on wafer W, another wafer W may be located at second position 402. Therefore, after the scribe line is formed on the wafer W, the wafer W waits at the standby position 405 until the second position 402 becomes empty.
  • the wafer W is transported to the film laminating unit 30 in order to attach the film 31 to the surface WA of the wafer W.
  • the wafer W is transferred from the second position 402 to the third position 403.
  • the wafer W is transported by the lifting unit 240.
  • the wafer W is transported from the film laminating unit 30 to the fourth position 404 as shown by an arrow 416.
  • the wafer W is transported by the lifting unit 240.
  • the wafer W transported to the fourth position 404 is positioned at the second position 402 while being turned upside down by the reversing unit 100. That is, the reversing unit 100 transports the wafer W to the second position 402 as indicated by the arrow 417.
  • the surface WA of the wafer W that is, the surface to which the film 31 is attached is located on the lower side.
  • the configuration of the reversing unit 100 will be described later in detail.
  • the wafer W is transported from the second position 402 to the break unit 40 as shown by an arrow 418 in FIG. Then, when the wafer W is cut along the scribe line by the break unit 40, the wafer W is transferred to the second position 402 as indicated by an arrow 419.
  • the wafer W is transported between the second position 402 and the break unit 40 by moving the break table 41 on which the wafer W is placed along the second transport rail 4.
  • the wafer W While the wafer W is divided by the break unit 40, the wafer W reciprocates between the break unit 40 and the standby position 406. Further, for example, while the wafer W is being divided, another wafer W may be located at the second position 402. Therefore, after the wafer W is divided, the wafer W waits at the standby position 406 until the second position 402 becomes empty.
  • the wafer W is transferred from the second position 402 to the fourth position 404.
  • the wafer W is transported by the lifting unit 240.
  • the wafer W transported to the fourth position 404 is positioned at the second position 402 while being turned upside down by the reversing unit 100. That is, the reversing unit 100 transports the wafer W to the second position 402 as indicated by the arrow 417.
  • the front surface WA of the wafer W that is, the surface on which the film 31 is adhered is located on the upper side.
  • the wafer W is transferred from the second position 402 to the first position 401.
  • the wafer W is transferred by the third transfer unit 230.
  • the wafer W is transferred from the first position 401 to the storage unit 10 and stored in the storage unit 10.
  • the wafer W is transferred by the first transfer unit 210 along the first transfer rail 3. In this manner, the wafer W is transported in the wafer cutting device 1.
  • the reversing unit 100 places the wafer W transferred above at the fourth position 404 under the second position 402 while reversing the wafer W. That is, the reversing unit 100 performs reversal and transport at the same time.
  • the configuration of the reversing unit 100 will be described with reference to FIGS. 4 to 8B. Note that FIGS. 6C and 7 show a reversal completion position 407 which is a position where the reversal of the wafer W is completed.
  • FIGS. 4 and 5 are perspective views showing the configuration of the reversing unit 100.
  • FIG. 4 and 5 show a state immediately before the wafer W is held by the reversing unit 100, for example, when the wafer W transferred from the film laminating unit 30 is received, or when the wafer W transferred through the break unit 40 is received. Is received.
  • the reversing unit 100 includes a holding unit 110, a rotation driving unit 120, and an adjustment mechanism 130.
  • the holding unit 110 holds the wafer W by suction.
  • the holding unit 110 includes four suction units 111 for sucking the wafer W, plates 112a and 112b, a holding member 113, and a lever 114.
  • the four suction portions 111 are provided two each on the plates 112a and 112b. Plates 112a and 112b are connected to both ends of the holding member 113.
  • the holding member 113 is connected to one end of the lever 114, and the other end is attached to the rotating shaft 123a.
  • the four suction parts 111 are suction pads. As shown by the dashed arrows in FIG. 4, the wafer W is placed on the suction surfaces 111a of the four suction portions 111. When the wafer W is placed on the suction surface 111a of the suction unit 111, a negative pressure is applied to the suction unit 111. Thereby, the wafer W is sucked and held by the suction unit 111.
  • the rotation drive unit 120 moves the holding unit 110 in the linear direction (Z-axis direction) while rotating.
  • the rotation drive unit 120 includes a drive mechanism 121, a support member 122, a pinion gear 123, and a rack gear 124.
  • the driving mechanism 121 completes the reversal of the wafer W with the fourth position 404 (see FIGS. 6A to 6C), which is the receiving position where the holding unit 110 receives the wafer W.
  • the support member 122 is moved up and down between a reversal completion position 407 (see FIGS. 6A to 6C) which is located when the fourth position 404 is rotated by 180 °.
  • the drive mechanism 121 includes a guide that guides the support member 122 in the Z-axis direction, a motor including a drive source, and a transmission mechanism (not shown) that transmits a driving force of the motor to the support member 122.
  • the support member 122 is a rectangular plate member, and has a hole on the positive side of the X axis, and the pinion gear 123 is fitted into the hole.
  • the pinion gear 123 is rotatably mounted on the support member 122.
  • the lever 114 is mounted on the rotation shaft 123a of the pinion gear 123.
  • the rack gear 124 is a member that meshes with the pinion gear 123 and extends linearly.
  • the adjustment mechanism 130 includes a moving member 131, a guide 132, two sliders 133, a biasing member 134, a contact portion 135, and a contacted portion 136.
  • the adjustment mechanism 130 adjusts the movement of the rack gear 124.
  • the rack gear 124 is connected to the surface of the movable member 131 on the X axis negative side.
  • the moving member 131 is slidably connected to the guide 132 via two sliders 133 attached to the surface on the X-axis positive side.
  • the guide 132 is fixed to a chassis (not shown).
  • the urging member 134 is a member that urges the moving member 131 in the positive Z-axis direction.
  • the biasing member 134 is, for example, an air cylinder or an air spring.
  • the urging member 134 is an air cylinder.
  • the “biasing member 134” is referred to as an “air cylinder 134”.
  • the contacted part 136 is a flange provided on the moving member 131.
  • the contacted part 136 is provided with a hole 136a for mounting the lower end part 134a of the air cylinder 134.
  • the support member 122 is provided with a protrusion 125 at the upper end on the X axis negative side.
  • the protruding portion 125 is provided with a hole in the Z-axis direction, and the contact portion 135 is attached to the hole.
  • the contact portion 135 is not particularly limited as long as it is a member that can contact the contacted portion 136.
  • the contact portion 135 is a bolt.
  • the “contact portion 135” is described as “bolt 135”
  • the “contacted portion 136” is described as “flange portion 136”.
  • the air cylinder 134 is maintained at the predetermined pressure and maintained in the most contracted state until the holding unit 110 is located at the reversal completion position 407.
  • the air cylinder 134 fixes the moving member 131 at a position where the moving member 131 is lifted upward (in the positive direction of the Z axis). Therefore, the moving member 131 does not linearly move along the guide 132 during this time.
  • the pressure of the air cylinder 134 at this time is about 0.5 MPa.
  • the holding part 110 moves to the reversal completion position 407
  • the bolt 135 comes into contact with the flange part 136.
  • the support member 122 further moves in the downward direction (Z-axis negative direction)
  • the flange 136 is pushed by the bolt 135, and the moving member 131 receives a pressing force from the support member 122.
  • the pressure applied to the air cylinder 134 is reduced.
  • the pressure of the air cylinder 134 is reduced to about 0.1 MPa.
  • the arrival of the holding unit 110 at the inversion completion position 407 is detected by, for example, a sensor (not shown).
  • the pressing force of the support member 122 acts more on the moving member 131 than the urging force of the air cylinder 134. Accordingly, the moving member 131 further moves by a predetermined stroke from the reversal completion position 407 against the urging of the air cylinder 134 with the movement of the support member 122.
  • FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams showing the reversing operation of the wafer W by the reversing unit 100.
  • FIG. FIGS. 6A to 6C show only the wafer W, the suction unit 111, the lever 114, the pinion gear 123, and the rack gear 124.
  • FIG. 6A shows a case where the reversing unit 100 receives the wafer W at the fourth position 404.
  • the reversing unit 100 receives the wafer W by the lifting unit 240.
  • the pinion gear 123 is located above the rack gear 124
  • the lever 114 extends in the Z-axis direction
  • the reversing unit 100 is on standby with the suction surface 111a of the suction unit 111 facing upward.
  • the wafer W is placed on the suction surface 111a of the suction unit 111 with the front surface WA of the wafer W positioned above and the back surface WB positioned below, and held by suction. That is, of the surfaces of the wafer W, the surface in contact with the suction surface 111a is the back surface WB.
  • the elevating unit 240 is shown in FIG.
  • FIG. 6B shows a case where the rotation shaft 123a has rotated 90 ° to the Y axis negative side from the state of FIG. 6A.
  • the rotation is further made 90 ° to the Y axis negative side. That is, when the holding unit 110 rotates 180 ° from the fourth position 404, the holding unit 110 is located at the reversal completion position 407, and the wafer W is turned upside down as shown in FIG.
  • the back surface WB is positioned on the upper side.
  • FIG. 7 is an image diagram showing a state where the wafer W transitions from the state of FIG. 6B to the state of FIG. 6C.
  • FIG. 7 shows two wafers W in a state parallel to the XY plane.
  • the wafer W on the positive side of the Z axis is the wafer W located at the reversal completion position 407, and is described as a wafer W1 for convenience of description.
  • the wafer W on the negative side of the Z axis is the wafer W when located at the second position 402, and is described as a wafer W2 for convenience of description.
  • Wafer W1 (reversal completion position 407) and wafer W2 (second position 402) are separated.
  • brittle substrates such as semiconductor wafers and glass materials are thin films and are vulnerable to impact. Therefore, if the wafer W contacts the member at the second position 402 during the reversing operation, the impact may damage the wafer W.
  • the reversing unit 100 separates the reversal completion position 407 from the second position 402 in order to reliably prevent the above-described breakage of the wafer W. This prevents the wafer W from coming into contact with the member at the second position 402 during the reversing operation of the wafer W.
  • FIGS. 8A and 8B are perspective views for explaining the configuration of the reversing unit 100.
  • FIG. 8A and 8B, the drive mechanism 121, the holding member 113, the lever 114, and the wafer W are omitted for convenience of description.
  • the support member 122 is also omitted.
  • FIGS. 8A shows the state of the pinion gear 123 and the support member 122 when the wafer W is located at the fourth position 404.
  • This state corresponds to the states shown in FIGS. 8A, the support member 122 is linearly moved by the drive mechanism 121 to the negative side of the Z axis. That is, the holding unit 110 rotates while moving from the fourth position 404 to the reversal completion position 407.
  • a predetermined pressure is applied to the air cylinder 134, and the air cylinder 134 urges the moving member 131 in the direction from the reversal completion position 407 to the fourth position 404.
  • the support member 122 moves linearly, and the bolt 135 provided on the support member 122 contacts the flange 136.
  • the holding unit 110 is positioned at the reversal completion position 407, and corresponds to the state in FIG.
  • the wafer W at this time is the wafer W1 shown in FIG.
  • the predetermined pressure applied to the air cylinder 134 is reduced.
  • the pressing force of the support member 122 against the moving member 131 exceeds the urging force of the air cylinder 134. Therefore, the moving member 131 slides the guide 132 against the urging force of the air cylinder 134.
  • the rack member 124 Since the rack member 124 is connected to the moving member 131, the supporting member 122, the pinion gear 123, the rack gear 124, and the moving member 131 move integrally from the reversal completion position 407 to the second position 402. As a result, there is no relative movement between the pinion gear 123 and the rack gear 124, so that the wafer W does not further rotate when moving from the reversal completion position 407 to the second position 402. Therefore, the wafer W can be smoothly moved from the reversal completion position 407 to the second position 402. Note that the wafer W at this time corresponds to the wafer W2 shown in FIG.
  • the bolt 135 contacts the flange 136. Then, the support member 122 presses the moving member 131.
  • the length of the bolt 135, that is, the length of the support member 122 projecting downward from the protrusion 125 is appropriately adjusted so that the support member 122 moves from the reversal completion position 407 together with the moving member 131.
  • FIG. 9A is a perspective view illustrating a configuration of the first transport unit 210
  • FIG. 9B is a perspective view illustrating a configuration of the second transport unit 220 and the third transport unit 230.
  • the first transfer unit 210 holds the wafer W by gripping the wafer W with the gripping unit 211 that grips the wafer W.
  • the first transfer unit 210 holds the wafer W with the holding unit 211 and transfers the wafer W along the first transfer rail 3.
  • the second transport unit 220 and the third transport unit 230 are installed on a common base 250.
  • the four suction units 231 of the third transport unit 230 are provided two each on the two plates 232a and 232b.
  • the two plates 232a and 232b are attached to both ends of the shaft 233a in the X-axis direction of the arm 233, respectively.
  • the axis 233b of the arm 233 in the Y-axis direction is connected to the lifting rail 237.
  • the transfer rail 234 of the third transfer section 230 is a rail for transferring the wafer W in the X-axis direction.
  • a slider 235 that can slide is attached to the transport rail 234, and a moving body 236 is installed on the slider 235.
  • the slider 238 is attached to the moving body 236 so as to be able to move up and down.
  • the third transfer unit 230 configured as described above sucks the wafer W and holds the wafer W.
  • the slider 235 is moved along the transfer rail 234 by the third transfer drive section 510.
  • the slider 238 is moved up and down along the elevating rail 237 by the third transfer driving unit 510.
  • the third transport drive unit 510 is shown in FIG.
  • the second transport unit 220 has the same configuration as the third transport unit 230.
  • FIG. 9B shows only the suction unit 221, the suction surface 221 a, the plate 222 b, the axis 233 b of the arm 233 in the Y-axis direction, the transport rail 224, and the elevating rail 227, which are illustrated on the paper, and the description is omitted.
  • the second transfer unit 220 sucks and holds the wafer W when the wafer W comes into contact with the suction surface 221a of the suction unit 221 when transferring the wafer W.
  • the slider is moved along the transfer rail 224 by the second transfer drive unit 509.
  • the slider is moved up and down along the elevating rail 227 by the second transfer driving unit 509.
  • the second transport drive unit 509 is shown in FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the elevating unit 240.
  • the elevating unit 240 includes a conveying member 242 that moves the elevating guide 241 so as to be able to move up and down in the Z-axis direction, an arm 243 connected to the conveying member 242, a holding member 244 connected to the arm 243, and a holding member 244. And a suction portion 245 held by the Further, the elevating unit 240 includes a driving unit that drives the conveying member 242 and a pressure applying unit that applies pressure to the suction unit 245. The drive unit and the pressure applying unit are not shown.
  • the suction unit 245 of the lifting unit 240 is a suction pad, and the wafer W contacts the suction surface 245 a of the suction unit 245.
  • the conveying member 242 moves the elevating guide 241 and The wafer W is delivered to 111.
  • the transport member 242 moves the holding member 244 up and down so that the suction portion 245 does not interfere with the wafer W held by the reversing unit 100. be able to.
  • the length of the lever 114 is set so that the suction part 245 on the Y axis positive side of the elevating part 240 does not contact the holding member 113 of the reversing unit 100. Further, the arrangement of the reversing unit 100 and the elevating unit 240 is adjusted according to the length of the lever 114.
  • the wafer W mounted on the second position 402 can be carried out by the elevating unit 240. That is, while the holding unit 110 is rotated so that the lever 114 of the reversing unit 100 rotates 90 ° from the fourth position 404 to the negative side of the X-axis, and the holding unit 110 is on standby at that position, the lifting unit 240 Is moved down to the second position 402, and the wafer W is sucked by the suction unit 245. Then, if the transport member 242 is raised from the second position 402 toward the fourth position 404, the wafer W can be positioned at the fourth position 404.
  • the length of the lever 114 is adjusted in consideration of the diameter of the wafer W, the length of the holding member 244 of the elevating unit 240, the positional relationship between the reversing unit 100 and the elevating unit 240, and the like.
  • the arm 243 of the elevating unit 240 is composed of a plurality of plate members.
  • the arm 243 composed of these plate members is unstable so that when passing between the fourth position 404 and the second position 402, the arm 243 can pass without interfering with the holding unit 110 or the like of the reversing unit 100. It is allowed to be configured in any shape.
  • the elevating unit 240 conveys the wafer W from the second position 402 to the third position 403, the arm 243, the holding member 244, and the suction unit 245 are moved by the lowering of the conveying member 242 along the elevating guide 241.
  • the wafer W descends, and the wafer W comes into contact with the suction surface 245a of the suction unit 245.
  • the transfer member 242 moves up along the elevating guide 241 and the wafer W is transferred to the film laminating unit 30, that is, the third position 403. This state corresponds to FIG.
  • the suction unit 245 suctions the front surface WA of the wafer W, and the transport member 242 descends along the elevating guide 241; That is, the wafer W is transferred to the fourth position 404 which is the receiving position.
  • the elevating unit 240 elevates and lowers the transport member 242 to transport the wafer W to the film laminating unit 30 and the reversing unit 100.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the wafer cutting device 1.
  • the wafer cutting apparatus 1 includes a storage unit 10, a scribe unit 20, a film laminating unit 30, a break unit 40, a reversing unit 100, a first transfer unit 210, and a second transfer unit. 220, a third transfer unit 230, and a lifting unit 240, and further include a control unit 500, an input unit 501, a detection unit 502, a wafer loading / unloading drive unit 503, and a scribe unit drive unit 504.
  • a first transport drive unit 508, a second transport drive unit 509, and a third transport drive which are drive units of the first transport unit 210, the second transport unit 220, the third transport unit 230, and the elevating unit 240, respectively.
  • a lifting drive unit 511 Further, a scribe table driving unit 512 and a break table driving unit 513 are provided.
  • the input unit 501 receives the start of the wafer cutting device 1 for cutting the wafer W.
  • the detecting unit 502 detects that the wafer W is located in each unit in the wafer cutting device 1. Further, the position of the wafer W during the transfer may be detected.
  • a sensor, an imaging device, or the like can be used as the detection unit 502, for example, a sensor, an imaging device, or the like.
  • the control unit 500 includes an arithmetic processing circuit such as a CPU and a memory such as a ROM, a RAM, and a hard disk.
  • the control unit controls each unit according to a program stored in the memory.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the wafer cutting apparatus 1 according to the present embodiment. This control is executed by the control unit 500 shown in FIG. In the flowchart of FIG. 13, “start” is a time point at which the start of the division of the wafer W is received by the input unit.
  • the storage unit 10 stores a plurality of wafers W in advance.
  • step S11 the control unit 500 causes the wafer loading / unloading drive unit 503 to open the door of the storage unit 10 and load the wafer W into the wafer cutting device 1. Then, the control unit 500 causes the first transfer driving unit 508 to drive the first transfer unit 210 to transfer the wafer W to the first position 401. This corresponds to a transport path indicated by an arrow 411 in FIG.
  • step S12 when the detection unit 502 detects that the wafer W has arrived at the first position 401, the control unit 500 causes the second transfer driving unit 509 to drive the second transfer unit 220 to perform the first transfer.
  • the wafer W arriving at the position 401 is transported to the second position 402, that is, the delivery position.
  • the second transfer driving unit 509 operates the arm of the second transfer unit 220 such that the suction surface 221a of the suction unit 221 contacts the front surface WA of the wafer W.
  • the second transfer driving unit 509 applies a negative pressure to the suction unit 221 to cause the suction unit 221 to suction the wafer W.
  • the wafer W is held by the second transfer unit 220.
  • the second transfer driving unit 509 drives the second transfer unit 220 to transfer the wafer W to the second position 402. This corresponds to a transport path indicated by an arrow 412 in FIG.
  • step S12 the control unit 500 drives the scribe table driving unit 512 to transfer the wafer W to the second transfer unit 220 until the wafer W arrives at the second position 402. 21 is moved to the second position 402.
  • the control unit 500 causes the second conveyance driving unit 509 to send the information to the suction unit 221 of the second conveyance unit 220. A positive pressure is applied. Thus, the suction of the wafer W by the suction unit 221 is released, and the wafer W is separated from the suction unit 221. Then, the control section 500 drives the scribe table drive section 512 to apply a negative pressure to the scribe table 21. As a result, the wafer W is sucked and placed on the upper surface of the scribe table 21.
  • step S13 the control unit 500 drives the scribe table driving unit 512 to move the scribe table 21 from the second position 402 to the scribe unit 20. This corresponds to a transport path indicated by an arrow 413 in FIG.
  • the control unit 500 drives the scribe unit 20 by the scribe unit drive unit 504 to scribe the surface WA of the wafer W. Form a line.
  • step S13 the control section 500 drives the scribe table drive section 512 to move the scribe table 21 to the second position 402.
  • the wafer W is transferred to the second position 402 (S14). This corresponds to a transport path indicated by an arrow 414 in FIG.
  • step S15 when the detection unit 502 detects that the wafer W has arrived at the second position 402, the control unit 500 drives the scribe table driving unit 512 to apply a positive pressure to the wafer W.
  • the wafer W can be separated from the upper surface of the scribe table 21.
  • the control unit 500 drives the lifting / lowering unit 240 by the lifting / lowering driving unit 511, and operates the arm 243 of the lifting / lowering unit 240 so that the suction surface 245a of the suction unit 245 contacts the surface WA of the wafer W.
  • the elevation drive unit 511 applies a negative pressure to the suction unit 245 to cause the suction unit 245 to suction the wafer W.
  • the wafer W is held by the elevating unit 240.
  • the lifting / lowering driving unit 511 drives the lifting / lowering unit 240 to transport the film to the predetermined position of the film laminating unit 30, that is, the third position 403. This corresponds to a transport path indicated by an arrow 415 in FIG.
  • the holding unit 110 of the reversing unit 100 is configured as shown in FIG. 3B so that the arm 243, the holding member 244, and the suction unit 245 of the elevating unit 240 do not collide with the holding unit 110 of the reversing unit 100. It waits at the fourth position 404, the receiving position.
  • the control unit 500 drives the film laminating unit 30 by the film laminating unit driving unit 505, and the film 31 is placed on the front surface WA of the wafer W. Affix.
  • step S16 the wafer W is transferred from the third position 403 to the fourth position by the lifting unit 240. Then, the wafer W is transported while being inverted from the fourth position 404 to the second position.
  • step S16 while the wafer W is being inverted, the control unit 500 drives the break table driving unit 513 to move the break table 41 to the second position 402. Therefore, the wafer W transported from the fourth position 404 to the second position 402 while being inverted by the inverting unit 100 is placed on the break table 41.
  • step S17 the control unit 500 drives the break table driving unit 513 to move the break table 41 from the second position 402 to the break unit 40. This corresponds to a transport path indicated by an arrow 418 in FIG.
  • the control unit 500 drives the break unit 40 by the break unit driving unit 507 to cause the wafer W to move along the scribe line. Divide.
  • control unit 500 drives the break unit driving unit 507 to move the break table 41 to the second position 402. Thereby, the wafer W is transported to the second position 402 (S18). This corresponds to the transport path indicated by the arrow 419 in FIG.
  • step S19 when the detection unit 502 detects that the wafer W has arrived at the second position 402, the control unit 500 drives the break table driving unit 513 to apply a positive pressure to the wafer W.
  • the wafer W can be separated from the upper surface of the break table 41.
  • the control unit 500 drives the lifting / lowering unit 240 by the lifting / lowering driving unit 511, and operates the lifting / lowering unit 240 so that the suction surface 245a of the suction unit 245 contacts the back surface WB of the wafer W.
  • the lifting drive unit 511 applies a negative pressure to the suction unit 245 to cause the suction unit 245 to suction the wafer W.
  • the wafer W is held by the elevating unit 240.
  • the lifting / lowering drive unit 511 drives the lifting / lowering unit 240 to convey it to a predetermined position of the reversing unit 100, that is, the fourth position 404. This corresponds to the transport path indicated by the arrow 420 in FIG.
  • the control unit 500 causes the lifting drive unit 511 to apply a positive pressure to the suction unit 245 of the lifting unit 240.
  • the suction of the wafer W by the suction unit 245 is released, and the wafer W is separated from the suction unit 245.
  • the control section 500 drives the reversing unit driving section 506 to apply a negative pressure to the wafer W.
  • the wafer W is sucked by the suction unit 111 of the reversing unit 100.
  • the control unit 500 drives the reversing unit driving unit 506 to cause the reversing unit 100 to reverse the front and back of the wafer W and, at the same time, transport the wafer W to the second position 402. This corresponds to a transport path indicated by an arrow 417 in FIG.
  • step S20 when the detection unit 502 detects that the wafer W has arrived at the second position 402, the control unit 500 causes the reversing unit driving unit 506 to apply a positive pressure to the suction unit 111 of the reversing unit 100. . Thereby, the suction of the wafer W by the suction unit 111 is released, and the wafer W is separated from the suction unit 111. Then, the control unit 500 drives the third transfer unit 230 by the third transfer drive unit 510 and operates the arm 233 of the third transfer unit 230 so that the suction unit 231 contacts the front surface WA of the wafer W. .
  • the third transfer driving unit 510 applies a negative pressure to the suction unit 231 to cause the suction unit 231 to suction the wafer W.
  • the wafer W is held by the third transfer unit 230.
  • third transfer driving section 510 drives third transfer section 230 to transfer wafer W to first position 401. This corresponds to a transport path indicated by an arrow 421 in FIG.
  • the film 31 attached to the front surface WA of the wafer W may be peeled off.
  • the control unit 500 causes the third transfer driving unit 510 to apply a positive pressure to the suction unit 231 of the third transfer unit 230.
  • the suction of the wafer W by the suction unit 231 is released, and the wafer W is separated from the suction unit 231.
  • the control unit 500 causes the first transfer driving unit 508 to drive the first transfer unit 210 to transfer the wafer W to the storage unit 10. This corresponds to the transport path indicated by the arrow 422 in FIG.
  • step S20 until the wafer W arrives at the storage unit 10, the control unit 500 causes the wafer loading / unloading drive unit 503 to open the door of the storage unit 10 and cuts the wafer W by the unloading unit (not shown). It is stored in the device 1.
  • step S21 the control unit 500 determines whether there is a wafer W to be cut. If there is a wafer W to be divided (S21; YES), the above-described operations of steps S11 to S20 are repeatedly executed. When there is no wafer W to be cut (S21; NO), the cutting of the wafer W is completed by the wafer cutting device 1.
  • FIG. 14 is a block diagram specifically showing the configuration of the reversing unit 100 included in the wafer cutting apparatus 1 shown in FIG.
  • the reversing unit 100 includes the holding unit 110, the rotation driving unit 120, and the adjustment mechanism 130, and further includes, as shown in FIG. 14, a pressure applying unit 514, an air cylinder driving unit 515, And a drive unit 516.
  • FIG. 14 also illustrates the control unit 500, the input unit 501, and the detection unit 502 illustrated in FIG. 12, but these are as described with reference to FIG.
  • FIG. 15 is a flowchart for specifically explaining the reversing operation of the wafer W in step S16 in the flowchart of FIG. This control is executed by the control unit 500 shown in FIG. 13 and FIG.
  • start is the time when the attachment of the film 31 to the front surface WA of the wafer W by the film laminating unit 30 is completed in step S15 in FIG.
  • step S31 the control unit 500 drives the lifting / lowering unit 240 by the lifting / lowering driving unit 511, and drives the lifting / lowering unit 240 so that the suction surface 245a of the suction unit 245 contacts the front surface WA of the wafer W.
  • the elevation drive unit 511 applies a negative pressure to the suction unit 245 to cause the suction unit 245 to suction the wafer W.
  • the lifting / lowering drive unit 511 drives the lifting / lowering unit 240 to convey it to the fourth position 404, ie, the receiving position. This corresponds to the transport path indicated by the arrow 416 in FIG.
  • the control unit 500 causes the lifting drive unit 511 to apply a positive pressure to the suction unit 245 of the lifting unit 240.
  • the suction of the wafer W by the suction unit 245 is released, and the wafer W is separated from the suction unit 245.
  • step S32 the control section 500 drives the reversing unit driving section 506 to apply a negative pressure to the wafer W. As a result, the wafer W is sucked by the suction unit 111 of the reversing unit 100.
  • step S33 the control unit 500 causes the driving unit 516 to apply a driving force to the rotation driving unit 120.
  • the drive unit 516 is, for example, a motor.
  • the support member 122 is linearly moved to the negative side of the Z axis by the drive mechanism 121.
  • the pinion gear 123 rotates on the rack gear 124.
  • the rotating shaft 123a of the holding unit 110 rotates in the negative Z-axis direction, and the holding unit 110 moves from the third position 403 to the reversal completion position 407.
  • the holding unit 110 reaches the reversal completion position 407, the reversal of the wafer W is completed. This corresponds to the states shown in FIGS.
  • step S34 the control unit 500 determines whether the detection unit 502 has positioned the wafer W at the reversal completion position 407.
  • the control unit 500 causes the air cylinder drive unit 515 to reduce the pressure on the air cylinder 134 and causes the drive unit 516 to Then, the application of the driving force to the rotation driving unit 120 is stopped.
  • the control unit 500 subsequently causes the driving unit 516 to apply a driving force to the rotation driving unit 120.
  • step S35 when the pressure on the air cylinder 134 is reduced to a predetermined value by the air cylinder driving unit 515, the moving member 131 moves from the reversal completion position 407 to the second position against the urging force of the air cylinder 134. A linear movement is started toward 402. This corresponds to the state shown in FIGS.
  • step S ⁇ b> 36 the control unit 500 determines whether the detection unit 502 has positioned the wafer W at the second position 402.
  • control section 500 causes pressure applying section 514 to apply a positive pressure to suction section 111 of holding section 110. Give it.
  • the suction of the wafer W by the suction unit 111 is released, and the wafer W is separated from the suction surface 111a.
  • the break table 41 is waiting at the second position 402 while the reversal of the wafer W is performed. Therefore, the inverted wafer W is placed on the break table 41. If the wafer W is not yet located at the second position 402 (S36; NO), the control unit 500 controls the air cylinder driving unit 515 to reduce the pressure of the air cylinder 134. Thus, the reversing operation of the wafer W is completed.
  • the wafer W is transported to the storage unit 10 after step S19.
  • the front surface WA may be conveyed again to the break unit 40 to cut the front surface WA.
  • the wafer W is transferred to the storage unit 10 via the second position 402.
  • the film laminating unit 30 is disposed above other units.
  • the area of the film lamination unit 30 is larger than that of the scribe unit 20 or the break unit 40. Therefore, by arranging the film laminating unit 30 upward, the installation area of the entire apparatus can be reduced. Further, in the case of such an arrangement, it is not necessary to provide a transport path for transporting the wafer W to the film laminating unit 30 on a plane. For this reason, the installation area can be further reduced by the amount of the members related to such a transport path. In addition, this makes it possible to improve the operation rate per installation area of the device.
  • the film laminating unit 30 is disposed above the reversing unit 100 in the vertical direction.
  • the film laminating unit 30 and the reversing unit 100 are arranged on a straight line, a path for transporting the wafer W can be easily configured. Therefore, the wafer W can be efficiently transferred from the film laminating unit 30 to the reversing unit 100.
  • the delivery position is located immediately below the reversing unit 100 and is disposed between the scribe unit 20 and the break unit 40. For this reason, the wafer W after the film 31 has been stuck can be transferred in a one-way transfer path from top to bottom. Further, when the wafer W is transferred from top to bottom, the wafer W can be positioned at the delivery position by the action of gravity. Therefore, the transfer of the wafer from the reversing unit 100 to the delivery position can be performed smoothly and efficiently.
  • the film laminating unit 30 and the reversing unit 100 may be disposed below the second position 402. Even in the case of such an arrangement, the same effect as described above is achieved in that the installation area of the device is reduced. However, when the film laminating unit 30 and the reversing unit 100 are arranged above the delivery position, the transport path can be further simplified, and the action of gravity can be used, so that the reversal of the wafer W can be performed more smoothly. It can be carried out.
  • the conventional reversing unit is configured such that the wafer is once raised and lowered for reversing, rotated 180 ° (reversed) upward, and then held by another holding member or the like and placed at a predetermined position. Often. Such a configuration requires an area in the vertical and horizontal directions, and requires an axis for elevating and lowering the wafer, an axis for rotating the wafer, and other holding parts, resulting in an increase in the size of the apparatus. In addition, since various steps are included, the inversion operation requires time.
  • the wafer W can be transported to a target position while being reversed.
  • the size of the reversing unit 100 itself can be reduced, and as a result, the area of the entire wafer cutting device 1 can be reduced. Further, since the time required for the reversal operation is also reduced, the operation rate of the device can be improved.
  • the reversing unit 100 moves the wafer W to a position rotated by 90 ° toward the negative side of the X axis from the fourth position 404, the wafer W is moved from the fourth position 404 to the second position 402. There is a space between them. Therefore, the wafer W positioned at the second position 402 can be transferred through the arm 243 of the elevating unit 240 through this space.
  • the wafer W divided by the break unit 40 returns to the storage unit 10. Thereby, the transfer path can be shared before and after the division of the wafer W. Therefore, since the area required for setting the transport path can be suppressed, the installation area of the apparatus can be reduced.
  • the reversing unit 100 rotates the wafer W while linearly moving the holding unit 110 by a combination of the support member 122 that moves in a linear direction, the pinion gear 123, and the rack gear 124. be able to.
  • the wafer W can be turned upside down with a simple configuration.
  • the reversal completion position 407 and the second position 402 are separated from each other. Therefore, the wafer W does not come into contact with the second position 402 during the reversing operation, so that the damage of the wafer W can be prevented.
  • the suction unit 111 is provided on the holding unit 110 to suck the wafer W.
  • a holding unit for holding the wafer W may be provided.
  • the wafer W is moved from the fourth position 404 located above to the second position 402 located below.
  • the reversing unit 100 holds the wafer W placed at the second position 402 by suction and moves the wafer W from the second position 402 to the fourth position 404 above. It can also be inverted while doing so.
  • the lever 114 is mounted on the rotating shaft 123a.
  • the holding member 113 may be directly mounted on the rotating shaft 113a without providing the lever 114.
  • the circular locus drawn when the wafer W rotates is small.
  • the wafer W mounted on the reversal completion position 407 cannot be unloaded by the elevating unit 240, the size of the reversing unit 100 can be reduced.
  • a transfer system for reversing and transferring the wafer W can be configured.

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Abstract

ウェーハWの表面WAにスクライブラインを形成するスクライブユニット20と、スクライブラインが形成されたウェーハWの表面WAにフィルム31を貼付するフィルムラミネートユニット30と、フィルム31が貼付された面が下側となるようにWウェーハを反転させる反転ユニット100と、フィルム31が貼付されていない面に所定の力を付与してスクライブラインに沿ってウェーハWを分断するブレイクユニット40と、ウェーハWを所定の位置に搬送する搬送部200と、を備えており、フィルムラミネートユニット30が反転ユニット100に対して鉛直方向に離間する位置に配置されている、ことを特徴とするウェーハ分断装置1。

Description

ウェーハ分断装置、反転装置、および搬送システム
 本発明は、ウェーハを分断する分断装置、ウェーハを反転する反転装置、およびウェーハを搬送する搬送システムに関する。
 従来、ガラス基板や半導体ウェーハ等の脆性材料基板の分断は、基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ工程や、スクライブラインに沿って基板に所定の力を付加して基板を分断するブレイク工程等によって行われる。スクライブ工程では、スクライビングホイールの刃先が基板の表面に押し付けられながら、所定のラインに沿って移動される。スクライブ工程の後、基板を表裏逆に反転させて、ブレイク工程が行われる。
 以下の特許文献1には、ウェーハにスクライブ工程を実行するためのスクライバー装置が開示されている。この装置では、ウェーハは、環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼り付けられる。スクライバー装置のチャックテーブルの吸着チャックにウェーハが載置され、ウェーハはダイシングテープを介して吸着チャックに吸引保持される。そして、押圧手段によりローラスクライバーがウェーハの分割予定ラインの一端に位置付けられ、ウェーハに対してローラスクライバーは所定の圧力を掛ける。この状態でチャックテーブルを所定の方向に動かすと、分割予定ラインにスクライブラインが形成される。上記のような工程を繰り返し行うことにより、ウェーハの分割予定ラインにスクライブラインが形成される。
特開2012-146879号公報
 特許文献1では、スクライブラインが形成されたウェーハは、ブレイク工程のために別のステージへ搬送される。ここで、ブレイク工程を行う際、スクライブラインが形成された面に保護用のフィルムを貼付する工程や、ウェーハを表裏逆に反転する工程が行われる。特許文献1のスクライバー装置でスクライブ工程を行った場合、上記のような各工程をウェーハに対して行うために、その都度、ウェーハを所定のステージへ搬送しなければならず、ウェーハの分断の効率性が良いとは言い難い。
 そこで、上記の各工程をそれぞれ実行する装置を全て含むような装置を構成することが考えられる。しかし、単に各装置を並べて1つの装置として構成した場合、装置が大型化する。また、ウェーハの搬送経路が煩雑化した場合、搬送が円滑に行われず、装置の設置面積当たりの稼働率が低下する。
 かかる課題に鑑み、本発明は、装置の設置面積が大きくなることを抑制し、且つ、装置の設置面積当たりの稼働率を向上させることができるウェーハ分断装置、このウェーハ分断装置に適用されるウェーハを反転する反転装置、およびウェーハを搬送する搬送システムを提供することを目的とする。
 本発明の第1の態様は、ウェーハを分断するウェーハ分断装置に関する。この態様に係るウェーハ分断装置は、ウェーハの表面にスクライブラインを形成するスクライブユニットと、前記スクライブラインが形成された前記ウェーハの表面にフィルムを貼付するフィルムラミネートユニットと、前記フィルムが貼付された面が下側となるように前記ウェーハを反転させる反転ユニットと、前記フィルムが貼付されていない面に所定の力を付与して前記スクライブラインに沿って前記ウェーハを分断するブレイクユニットと、前記ウェーハを所定の位置に搬送する搬送部と、を備えており、前記フィルムラミネートユニットが前記反転ユニットに対して鉛直方向に離間する位置に配置されているよう構成される。
 通常、フィルムラミネートユニットは、スクライブユニットやブレイクユニットに比べて面積が大きい。そのため、フィルムラミネートユニットをスクライブユニット等と同一の平面に配置した場合、装置全体の設置面積が大きくなる。このため、各ユニットを全て平面に配置するのではなく、大面積のフィルムラミネートユニットを、反転ユニットに対して鉛直方向に離間するように配置することにより、装置の設置面積を小さくできる。また、このように配置した場合、フィルムラミネートユニットにウェーハを搬送するための搬送路を平面上に設置する必要がない。このため、そのような搬送路に係る部材の分だけ、設置面積をさらに小さくできる。また、これにより、装置の設置面積当たりの稼働率を向上させることができる。
 また、ウェーハの分断は、スクライブラインが形成されていない面、すなわち、フィルムが貼付されていない面に対して行われる。そのため、ウェーハを分断する前に、ウェーハを反転する必要がある。
 そこで、反転ユニットに対して鉛直方向に離間する位置にフィルムラミネートユニットを配置した場合、フィルムラミネートユニットと反転ユニットとが一直線上に配置されるため、ウェーハを搬送するための径路を簡素化できる。よって、フィルムラミネートユニットから反転ユニットへウェーハを効率よく搬送することができる。
 本態様に係るウェーハ分断装置において、前記ウェーハは、平面視において前記スクライブユニットと前記ブレイクユニットとの間であって前記反転ユニットに重なる位置に配置される受渡位置に送り込まれ、前記搬送部は、前記受渡位置に位置付けられた前記ウェーハを前記フィルムラミネートユニットに搬送し、さらに、前記フィルムラミネートユニットから前記反転ユニットに前記ウェーハを搬送する昇降部を備えるよう構成され得る。
 ウェーハの分断に係る工程では、スクライブユニットによりスクライブラインが形成され、フィルムラミネートユニットによりスクライブラインが形成された面にフィルムが貼付され、反転ユニットによりウェーハは表裏逆に反転され、そして、ブレイクニットによりウェーハの分断が行われる。この場合、上記の位置に受渡位置を設け、フィルムラミネートユニットおよび反転ユニットへの搬送に昇降部を用いることにより、ウェーハは他のユニットを経由することなく、直接、目的のユニットに搬送される。よって、ウェーハの搬送に要する時間が短縮されるため、装置の設置面積当たりの稼働率が向上する。
 また、ウェーハは受渡位置を起点として、スクライブユニットおよびブレイクユニットへ搬送されるため、平面視における搬送経路を短くすることができる。これにより、装置の設置面積は縮小され、装置の設置面積当たりの稼働率をさらに向上させることができる。
 また、前記反転ユニットは、前記フィルムラミネートユニットにより前記フィルムが貼付された前記ウェーハを反転させながら前記受渡位置に搬送するよう構成され得る。
 この構成であれば、反転ユニットが、ウェーハの反転とともに、受渡位置への鉛直方向の搬送を行う。このため、短い搬送経路で効率良く、ウェーハを受渡位置に搬送できる。
 この場合、前記ブレイクユニットにより分断された前記ウェーハは、前記受渡位置を経由して前記ウェーハの搬送を開始した位置に搬送される。
 搬送経路を複数とした場合、それぞれの径路について、たとえばレール等の部材を設置する必要が生じるため、装置全体の設置面積が大きくなる。この構成であれば、ウェーハの分断の前後において、搬送経路を共通化することができる。これにより、搬送経路の設置に要する面積を抑制することができるため、装置の設置面積を小さくすることができる。
 本態様に係るウェーハ分断装置において、前記反転ユニットは、前記受渡位置の上方に配置されるよう構成され得る。
 この構成であれば、フィルムが貼付された後のウェーハを、上から下への一方向の搬送経路で搬送できる。また、ウェーハが上から下に搬送される際、重力の作用によっても受渡位置に位置付けることができる。よって、反転ユニットから受渡位置へのウェーハの搬送を円滑かつ効率良く行うことができる。
 本態様に係るウェーハ分断装置において、前記フィルムラミネートユニットは、前記反転ユニットの上方に配置されるよう構成され得る。
 この構成であれば、上方のフィルムラミネートユニットから下方の反転ユニットへウェーハが搬送され、さらに、反転ユニットの直下に位置する受渡位置にウェーハが搬送される。このように、フィルムラミネートユニットから受渡位置への搬送経路は、上から下への一方向の搬送経路とできる。よって、フィルムラミネートユニットから反転ユニット、反転ユニットから受渡位置へのウェーハの搬送を円滑かつ効率良く行うことができる。
 本態様に係るウェーハ分断装置において、前記反転ユニットは、前記ウェーハを保持する保持部と、前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動するよう構成され得る。
 この構成によれば、保持部は、受取位置でウェーハを受け取ると、回転駆動部により反転しながら反転完了位置に位置付けられる。これにより、たとえば、保持部が受け取ったウェーハを仮置きする工程や、ウェーハを回転させる工程、また、反転されたウェーハを目的の場所に搬送するための工程をそれぞれ行う必要がない。よって、ウェーハの反転を効率的に行うことができる。また、この構成であれば、ウェーハを反転させながら目的の位置に移送することができる。よって、より小さなスペースでウェーハの反転動作を行うことができるため、ウェーハ分断装置の設置面積を縮小化できる。
 本態様のウェーハ分断装置において、前記回転駆動部は、前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、前記保持部の回転軸に装着されたピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛み合い前記直線方向に伸びるラックギヤと、前記支持部材を前記直線方向に移動させる駆動機構と、を備えるよう構成され得る。
 この構成によれば、駆動機構によって支持部材が直線方向に移動すると、ピニオンギヤとラックギヤとが直線方向に相対移動する。これにより、ピニオンギヤがラックギヤ上を回転し、これに伴い、保持部が回転する。したがって、この構成によれば、ラックギヤとピニオンギヤとを組み合わせた簡素な構成により、保持部を回転させつつ直線方向に移動させることができる。
 本態様のウェーハ分断装置において、前記収納部から取り出された前記ウェーハは、平面視において前記スクライブユニットと前記ブレイクユニットとの間であって前記反転ユニットに重なる位置に配置される受渡位置に送り込まれ、前記駆動機構は、前記ウェーハが前記受取位置から前記反転完了位置に移送された後、さらに、所定ストロークだけ前記支持部材を移動させて、前記反転完了位置から前記直線方向に離れた前記受渡位置に前記ウェーハを移送し、前記所定ストロークの前記支持部材の移動に伴い前記ラックギヤを前記直線方向に移動させる調整機構をさらに備えるよう構成され得る。
 一般に、半導体ウェーハは、薄膜であり、衝撃に弱い。そのため、反転の動作中に、受渡位置の部材と基板とが接触すると、その衝撃で、ウェーハが破損する虞がある。
 この点、本構成であれば、第2位置と受渡位置とが離間するため、基板の回転時に受渡位置の部材にウェーハが接触してウェーハが破損することを確実に防ぐことができる。また、反転完了位置から受渡位置への基板の移送の際に、支持部材の移動に伴いラックギヤが移動するため、ラックギヤとピニオンギヤとの間に相対的な移動が生じない。このため、反転完了位置から受渡位置への移動において、基板がさらに回転することがない。よって、反転完了位置から受渡位置にウェーハを円滑に移動させることができる。
 この場合、前記調整機構は、前記ラックギヤに連結された移動部材と、前記移動部材を前記直線方向にスライド移動可能に支持するガイドと、前記移動部材を前記反転完了位置から前記受取位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記付勢部材の付勢に抗して前記移動部材を移動させる送り機構と、を備えるよう構成され得る。
 この構成によれば、反転完了位置から受渡位置へのウェーハの移送の際に、送り機構によって、円滑に、移動部材とラックギヤを一体的に移動させることができる。
 また、前記送り機構は、前記移動部材に設けられた被当接部と、前記支持部材に設けられ前記直線方向に前記被当接部に対向する当接部と、を備え、前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記当接部が前記被当接部に当接して前記移動部材が前記支持部材から押圧力を受け、当該押圧力により、前記支持部材の移動に伴い前記移動部材が前記付勢に抗して移動するよう構成され得る。
 この構成によれば、送り機構が、移動部材に設けたれた被当接部と支持部材に設けられた当接部とにより構成されるため、別途、複雑な機構を設ける必要がない。よって、極めて簡素な構成により、反転完了位置から受渡位置への支持部材の移動に伴い、移動部材およびラックギヤを移動させることができる。
 この構成において、前記付勢部材は、エアシリンダであるよう構成され得る。
 このように、付勢部材としてエアシリンダを用いることにより、移動部材に対する付勢を円滑に制御できる。よって、反転完了位置から受渡位置への支持部材の移動に伴い、円滑かつ安定的に、移動部材およびラックギヤを移動させることができる。
 本態様の反転装置において、前記受取位置は、前記反転完了位置よりも、鉛直方向において上方に位置するよう構成され得る。
 この構成であれば、基板を上から下に移動させながら円滑に反転させることができる。
 本態様に係るウェーハ分断装置において、前記保持部は、前記ウェーハを吸着する吸着部と、前記回転軸に装着されたレバーと、前記レバーに連結され前記吸着部を保持する保持部材と、を備えるよう構成され得る。
 この構成によれば、レバーの長さに応じた径の円弧を描きながら、ウェーハは回転しながら移動する。このため、保持部が受取位置から90°回転した場合、受取位置と反転完了位置との間で空間が生じる。よって、搬出部等の装置にこの空間を通過させて、反転が完了したウェーハを搬送することができる。
 本態様に係るウェーハ分断装置において、前記保持部は、前記ウェーハを吸着する吸着部と、前記回転軸に装着され、前記吸着部を保持する保持部材と、を備えるよう構成され得る。
 この構成によれば、保持部材が直接回転軸に装着される。このため、基板は小さな円弧を描くように回転しながら移動する。よって、反転ユニットのサイズを縮小化でき、ウェーハ分断装置のサイズを縮小化できる。
 本態様に係るウェーハ分断装置において、前記搬送部は、前記直線方向に昇降する搬送部材を備えており、前記保持部が前記受取位置から90°回転した位置に位置したとき、前記搬送部材は前記受取位置と前記反転完了位置との間を直線方向に通過するよう構成され得る。
 この構成によれば、レバーの長さに応じた径の円弧を描きながら、ウェーハは回転しながら移動する。このため、保持部が受取位置から90°回転した場合、受取位置と反転完了位置との間で空間が生じる。よって、搬送部材にこの空間を通過させて、反転が完了したウェーハを搬送することができる。
 本発明の第2の態様は、基板を反転させる反転装置に関する。本態様に係る反転装置は、前記ウェーハを保持する保持部と、前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動する。
 この構成によれば、第1の態様と同様の効果を奏する。
 本発明の第3の態様は、ウェーハを搬送する搬送システムに関する。本態様に係る搬送システムは、前記ウェーハを保持する保持部と、前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動する反転装置と、前記反転装置に前記ウェーハを搬送する搬送部と、を備える。
 この構成によれば、第1の態様と同様の効果を奏する。
 以上のとおり、本発明によれば、装置の設置面積が大きくなることを抑制し、且つ、装置の設置面積当たりの稼働率を向上させることができるウェーハ分断装置、このウェーハ分断装置に適用されるウェーハを反転する反転装置、およびウェーハを搬送する搬送システムを提供できる。
 本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
図1は、実施形態に係るウェーハ分断装置の外観構成を示す斜視図である。 図2は、実施形態に係るウェーハ分断装置の外観構成を示す斜視図である。 図3(a)、(b)は、実施形態に係るウェーハ分断装置において、ウェーハの搬送を説明するための模式図である。 図4は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットの構成を示す斜視図である。 図5は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットの構成を示す斜視図である。 図6(a)~(c)は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットによるウェーハの反転動作を示す模式図である。 図7は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットによりウェーハが反転していく様子を示す図である。 図8(a)、(b)は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットによるウェーハの載置を説明するための斜視図である。 図9(a)は、実施形態に係るウェーハ分断装置の第1搬送部の構成を示す斜視図である。図9(b)は、実施形態に係るウェーハ分断装置の第2搬送部および第3搬送部の構成を示す斜視図である。 図10は、実施形態に係るウェーハ分断装置の昇降部の構成を示す斜視図である。 図11は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットと昇降部との配置を示す模式図である。 図12は、実施形態に係るウェーハ分断装置の構成を示すブロック図である。 図13は、実施形態に係るウェーハ分断装置の動作のフローチャートである。 図14は、実施形態に反転ユニットの構成を示すブロック図である。 図15は、実施形態に係る反転ユニットの動作のフローチャートである。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図には、便宜上、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸が付記されている。X-Y平面は水平面に平行で、Z軸方向は鉛直方向である。Z軸正側が上方であり、Z軸負側が下方である。
 <実施形態>
 電子機器等に広く利用される半導体デバイスは、複数の領域に区分されており、それぞれの領域に光デバイス等が組み込まれている半導体ウェーハから製造される。本実施の形態に係るウェーハ分断装置は、領域を区分けする所定のラインに沿って、半導体ウェーハを分断する装置である。
 半導体ウェーハの材質として、たとえば、単結晶シリコン(Si)、炭化ケイ素(SiC)、窒化ガリウム(GaN)、およびヒ化ガリウム(GaSa)等が挙げられる。半導体ウェーハの上記のような材質、厚み、およびサイズは、製造目的の半導体デバイスの種類、機能等によって適切に選択され、設計される。
 次に、本実施の形態に係るウェーハ分断装置を構成する各ユニット、および各ユニットを最適に配置したレイアウトに関して説明する。なお、本実施の形態に係るウェーハ分断装置は、環状のフレームにダイシングテープが貼付された半導体ウェーハを分断する。以降、「環状のフレームにダイシングテープが貼付された半導体ウェーハ」は、単に、「ウェーハW」と表記される。また、ウェーハWの表面には予め、所定の格子状のラインが設けられており、ウェーハ分断装置は、この所定のラインに沿ってウェーハの表面にスクライブラインを形成した後、スクライブラインに沿って半導体ウェーハを分断する。
 [ウェーハ分断装置の構成]
 図1および図2は、本実施の形態に係るウェーハ分断装置1の外観構成を示す斜視図である。図1および図2に示すように、ウェーハ分断装置1は、架台2と、第1搬送レール3と、第2搬送レール4と、収納部10と、スクライブユニット20と、フィルムラミネートユニット30と、ブレイクユニット40と、反転ユニット100と、搬送部200と、を備える。
 架台2は、ウェーハ分断装置1を支持する台である。第1搬送レール3および第2搬送レール4は、Y軸正側および負側にそれぞれ設けられており、ウェーハWを搬送するためのレールである。
 収納部10は、複数の半導体ウェーハWを収納する。収納部10の詳細な構成は省略するが、たとえば、収納部10の内壁に等間隔に複数の溝を設け、この溝に沿ってウェーハWを積層して収納するよう構成することができる。収納部10は、図1において、Y軸正側に図示しない扉が設けられており、この扉が開放されると、ウェーハWは図示しない搬入部により取り出され、第1搬送レール3に沿って、所定の位置へと搬送される。
 なお、本実施の形態では、収納部10をウェーハ分断装置1に設けたが、収納部10を設けず、たとえば、操作者やロボットによって、ウェーハWが1枚ずつ装置に送り込まれるとしてもよい。
 スクライブユニット20は、半導体ウェーハWの表面WAに予め設けられている所定のラインに沿ってスクライブラインを形成する。スクライブユニット20は、ガラス基板等の脆性材料基板にスクライブラインを形成する際に通常使用されるスクライブユニットを利用することができる。
 スクライブユニット20の構成として、たとえば、以下のように構成することができる。ウェーハWの表面WAが上側に位置するように、スクライブテーブル21にウェーハWを載置する。また、スクライブユニット20は、スクライビングホイールを保持するスクライブヘッドが設けられており、このスクライブヘッドは、X軸方向に移動し、自由に位置決めできる。表面WAに設けられている所定のラインの一端に、図示しないスクライビングホイールを位置付けて所定の圧力を付与すると、スクライビングホイールの刃先がウェーハWの表面WAに接触し、ウェーハWに所定の荷重が付与される。この状態で、スクライブヘッドを駆動させると、スクライビングホイールがX軸に沿って一方向にスクライブラインを形成し、元の位置に戻る。これを、Y軸方向に対して所定の間隔行うことで、スクライビングホイールにより所定のラインに沿ってスクライブラインが形成される。
 ウェーハWに設けられている所定のラインは、通常、格子状である。上記の手順で複数本のスクライブラインを形成した後、スクライブテーブル21を90°回転させて、上記の手順と同様にしてスクライブラインを形成すれば、格子状のスクライブラインを形成することができる。
 また、本実施の形態に係るウェーハ分断装置1において、スクライブユニット20は、ウェーハ分断装置1のX軸正側であり、第2搬送レール4のY軸正側の端部に配置される。
 フィルムラミネートユニット30は、スクライブラインが形成された後、ウェーハWの表面WA、すなわち、スクライブラインが形成された面に、保護用のフィルム31を貼付する。ここでは、フィルムラミネートユニット30の詳細な構成は省略するが、フィルムラミネートユニット30は、たとえば、巻回されたフィルム31や、フィルム31を繰り出すための装置、また、フィルム31を裁断するためのカッター等を備える。
 なお、フィルム31は、ウェーハWがスクライブラインに沿って分断された後、搬送中に剥離されるように構成することができる。また、フィルム31は、図1、2では図示されず、図6(a)~(c)にて図示される。
 ブレイクユニット40は、スクライブユニット20により形成されたスクライブラインに沿ってウェーハWを分断する。ブレイクユニット40も、スクライブユニット20と同様に、ガラス基板等の脆性材料基板に形成されたスクライブラインに沿って基板を分断する際に通常使用されるブレイクユニットを利用することができる。
 そのようなブレイクユニット40として、たとえば、ウェーハWの表面WAが下側に位置するように、ブレイクテーブル41にウェーハWを載置する。つまり、ブレイクユニット40では、ウェーハWの裏面WBが上側に位置する。スクライブラインの一端に図示しないブレイクバーの刃先を位置付け、所定の圧力をウェーハWに付与した状態で、ブレイクテーブル41を所定の間隔でY軸上を移動させる。これにより、スクライブラインに沿ってウェーハWにクラックが形成される。このクラックが伸展することにより、ウェーハWを分断することができる。
 スクライブラインの形成と同様に、複数本のスクライブラインに沿ってクラックを形成した後、ブレイクテーブル41を90°回転させて、クラックをウェーハWに形成させる。これにより、ウェーハWは、格子状に分断される。
 また、ブレイクユニット40は、ウェーハ分断装置1のX軸正側であり、第2搬送レール4のY軸負側の端部に配置される。
 反転ユニット100は、ウェーハWの表裏を逆に反転するためのユニットである。反転ユニット100は、フィルムラミネートユニット30によってフィルム31が貼付された後のウェーハW、およびブレイクユニット40によって分断された後のウェーハWの表裏を反転する。
 なお、反転ユニット100の構成に関しては、後で図4~図8(b)を参照して説明する。
 搬送部200は、ウェーハ分断装置1内におけるウェーハWの搬送を行う。搬送部200は、第1搬送部210、第2搬送部220、第3搬送部230、および昇降部240を備える。
 第1搬送部210は、収納部10から取り出されたウェーハWを第1搬送レール3に沿って第1の位置401まで搬送する。第1搬送部210は、ブレイクユニット40により分断された後のウェーハWが収納部10に戻る際にも使用される。第1の位置401は、図1に示すように、破線で囲んだ領域であり、第1搬送レール3上であって、Y軸正側の位置に配置されている。
 第2搬送部220は、ウェーハWを第1の位置401から、スクライブユニット20とブレイクユニット40との間に配置されている第2の位置402に搬送する。この「第2の位置402」は、特許請求の範囲に記載の「受渡位置」に相当する。また、第2の位置402は、図2に示すように、破線で囲んだ領域であり、第2搬送レール4上であって、第1の位置401に対向する位置に配置されている。
 第3搬送部230は、ブレイクユニット40により分断された後のウェーハWが収納部10に戻る場合、ウェーハWを第2の位置402から第1の位置401まで搬送する。
 昇降部240は、スクライブユニット20によりスクライブラインが形成されたウェーハWにフィルム31を貼付するため、フィルムラミネートユニット30の所定の位置にウェーハWを搬送する。また、フィルム31が貼付された後のウェーハWを反転ユニット100の所定の位置に搬送する。本実施の形態では、「フィルムラミネートユニット30の所定の位置」は、「第3の位置403」であり、「反転ユニット100の所定の位置」は、「第4の位置404」である。
 また、ウェーハ分断装置1は、これらの各搬送部および昇降部を駆動するための駆動部と、スクライブテーブル21およびブレイクテーブル41を第2搬送レール4に沿って移動させるための駆動部をそれぞれ備えている。搬送部200および各駆動部については、図9(a)~図11を参照しながら追って説明する。
[装置のレイアウト]
 本実施の形態に係るウェーハ分断装置1は、上記した各ユニットの配置を工夫することにより、装置の設置面積を抑制し、設置面積当たりの稼働率を向上させる。そのような装置のレイアウトについて、以下説明する。
 図3(a)、(b)は、それぞれ、ウェーハ分断装置1に備えられる上記の各ユニットの配置およびウェーハWの搬送を説明するための模式図である。図3(a)は、Z軸正側から見た場合、つまり、図1および図2に示す架台2の上面2aにおけるユニット、第1の位置401、および第2の位置402の配置を模式的に示している。図3(b)は、X軸正側から見た場合、つまり、第2の位置402を起点としてZ軸方向におけるユニット、第3の位置403、第4の位置404の配置を模式的に示している。また、図3(a)、(b)において、矢印411~422は、ウェーハWの搬送方向を示している。
 まず、ウェーハ分断装置1における各ユニットおよび第1の位置401~第4の位置404の配置に関して説明する。
 図3(a)、また、上記のとおり、ウェーハ分断装置1は、X軸負側に収納部10が配置され、X軸正側にスクライブユニット20およびブレイクユニット40が配置されている。スクライブユニット20とブレイクユニット40との間には、第2の位置402すなわち受渡位置が配置されている。
 また、第2の位置402とスクライブユニット20との間、および第2の位置402とブレイクユニット40との間には、それぞれ待機位置405および406が設けられる。上記のとおり、スクライブユニット20がスクライブラインを形成する際、スクライブテーブル21はY軸方向に沿って所定の間隔で往復移動する。待機位置405、406は、搬送中のウェーハWの待機場所として利用される。また、待機位置405および406のそれぞれは、スクライブテーブル21およびブレイクテーブル41の移動範囲を確保するために設けられる。
 第1の位置401および第2の位置402は、上記のとおり、それぞれ、X軸負側および正側に対称な位置に配置されている。
 また、図3(b)に示すように、第2の位置402は、反転ユニット100の直下に配置されている。反転ユニット100の上方には、フィルムラミネートユニット30が配置されている。第3の位置403は、フィルムラミネートユニット30において、ウェーハWが位置付けられる位置である。そのため、図3(b)では、第3の位置403は、フィルムラミネートユニット30の上側に図示されている。これと同様に、第4の位置404は、フィルムラミネートユニット30から搬送されたウェーハWが反転ユニット100において位置付けられる位置である。つまり、この第4の位置404は、請求の範囲に記載の受取位置である。そのため、図3(b)では、第4の位置404は、反転ユニット100の上側に図示されている。
 続いて、ウェーハWの搬送経路に関して説明する。
 図3(a)の矢印411に示すように、ウェーハWは収納部10から第1の位置401に搬送される。このとき、ウェーハWは、第1搬送レール3に沿って第1搬送部210により搬送される。
 ウェーハWが第1の位置401に到着すると、矢印412に示すように、ウェーハWは、第1の位置401から第2の位置402に搬送される。このとき、ウェーハWは、第2搬送部220により搬送される。
 次に、ウェーハWは、矢印413に示すように、第2の位置402からスクライブユニット20に搬送される。そして、ウェーハWは、スクライブユニット20によりスクライブラインが形成されると、矢印414に示すように、第2の位置402に搬送される。ウェーハWを載せたスクライブテーブル21が第2搬送レール4に沿って移動することにより、ウェーハWは第2の位置402とスクライブユニット20との間を搬送される。
 なお、スクライブユニット20により、ウェーハWに対してスクライブラインが形成されている間、ウェーハWは、スクライブユニット20と待機位置405との間を往復移動する。また、たとえば、ウェーハWにスクライブラインが形成されている間、他のウェーハWが第2の位置402に位置している場合がある。そのため、ウェーハWにスクライブラインが形成された後、第2の位置402が空くまで、ウェーハWは待機位置405で待機する。
 次に、ウェーハWの表面WAにフィルム31を貼付するため、ウェーハWはフィルムラミネートユニット30に搬送される。図3(b)の矢印415に示すように、ウェーハWは、第2の位置402から第3の位置403に搬送される。このとき、ウェーハWは、昇降部240により搬送される。
 フィルムラミネートユニット30により、ウェーハWの表面WAにフィルム31が貼付されると、矢印416に示すように、ウェーハWは、フィルムラミネートユニット30から第4の位置404に搬送される。このとき、ウェーハWは、昇降部240により搬送される。第4の位置404に搬送されたウェーハWは、反転ユニット100により表裏逆に反転されながら、第2の位置402に位置付られる。つまり、反転ユニット100は、矢印417に示すように、ウェーハWを第2の位置402に搬送する。これにより、ウェーハWの表面WAつまりフィルム31が貼付されている面が、下側に位置する。このような反転ユニット100の構成に関しては、後ほど詳細に説明する。
 次に、ウェーハWは、図3(a)の矢印418に示すように、第2の位置402からブレイクユニット40に搬送される。そして、ウェーハWは、ブレイクユニット40によりスクライブラインに沿って分断されると、矢印419に示すように、第2の位置402に搬送される。ウェーハWを載せたブレイクテーブル41が第2搬送レール4に沿って移動することにより、ウェーハWは第2の位置402とブレイクユニット40との間を搬送される。
 なお、ブレイクユニット40により、ウェーハWが分断されている間、ウェーハWは、ブレイクユニット40と待機位置406との間を往復移動する。また、たとえば、ウェーハWが分断されている間、他のウェーハWが第2の位置402に位置している場合がある。そのため、ウェーハWが分断された後、第2の位置402が空くまで、ウェーハWは待機位置406で待機する。
 図3(b)の矢印420に示すように、ウェーハWは、第2の位置402から第4の位置404に搬送される。このとき、ウェーハWは、昇降部240により搬送される。第4の位置404に搬送されたウェーハWは、反転ユニット100により表裏逆に反転されながら、第2の位置402に位置付られる。つまり、反転ユニット100は、矢印417に示すように、ウェーハWを第2の位置402に搬送する。これにより、ウェーハWの表面WAつまりフィルム31が貼付されている面が、上側に位置する。
 図3(a)の矢印421に示すように、ウェーハWは、第2の位置402から第1の位置401に搬送される。このとき、ウェーハWは、第3搬送部230により搬送される。そして、矢印422に示すように、ウェーハWは、第1の位置401から収納部10に搬送され、収納部10に収納される。このとき、ウェーハWは、第1搬送レール3に沿って第1搬送部210により搬送される。このようにして、ウェーハWは、ウェーハ分断装置1内を搬送される。
 上記のようなウェーハWの搬送において、反転ユニット100は、上方(第4の位置404)で受け渡されたウェーハWを反転させながら下方(第2の位置402)に載置する。つまり、反転ユニット100は、反転と搬送とを同時に行う。このような反転ユニット100の構成に関して、図4~図8(b)を用いて説明する。なお、図6(c)、図7中には、ウェーハWの反転が完了する位置である反転完了位置407が示されている。
 図4および図5は、反転ユニット100の構成を示す斜視図である。図4および図5は、反転ユニット100にウェーハWが保持される直前の状態、たとえば、フィルムラミネートユニット30から搬送されてきたウェーハWを受け取る場合や、ブレイクユニット40を経て搬送されてきたウェーハWを受け取る場合を示している。
 図4に示すように、反転ユニット100は、保持部110と、回転駆動部120と、調整機構130と、を備えている。
 保持部110は、ウェーハWを吸着により保持する。保持部110は、ウェーハWを吸着するための4つの吸着部111と、板112a、112bと、保持部材113と、レバー114と、を備える。4つの吸着部111は、板112a、112bにそれぞれ2つずつ設けられる。保持部材113の両端部には、板112a、112bが連結される。レバー114の一端部にこの保持部材113が接続され、もう一方の端部は回転軸123aに装着される。
 4つの吸着部111は、吸着パッドである。図4の破線の矢印に示すように、4つの吸着部111の吸着面111aにウェーハWが載置される。ウェーハWが吸着部111の吸着面111aに載置されると、吸着部111に負圧が付与される。これにより、ウェーハWは吸着部111に吸着され、保持される。
 回転駆動部120は、保持部110を回転させつつ直線方向(Z軸方向)に移動させる。回転駆動部120は、駆動機構121と、支持部材122と、ピニオンギヤ123と、ラックギヤ124と、を備えている。
 駆動機構121は、保持部110がウェーハWを受け取る受取位置である第4の位置404(図6(a)~(c)参照)と、ウェーハWの反転が完了する、すなわち、保持部110が第4の位置404から180°回転したときに位置する反転完了位置407(図6(a)~(c)参照)との間で、支持部材122を昇降移動させる。駆動機構121は、支持部材122をZ軸方向に案内するガイドと、駆動源とからなるモータと、モータの駆動力を支持部材122に伝達する図示しない伝達機構から構成されている。
 支持部材122は、矩形状の板部材であり、X軸正側に孔が設けられており、この孔にピニオンギヤ123が嵌められる。ピニオンギヤ123は、回転可能に支持部材122に装着される。ピニオンギヤ123の回転軸123aに、レバー114が装着される。ラックギヤ124は、ピニオンギヤ123に噛み合い、直線方向に伸びる部材である。
 調整機構130は、移動部材131と、ガイド132と、2つのスライダ133と、付勢部材134と、当接部135と、被当接部136と、を備えている。調整機構130は、ラックギヤ124の移動を調整する。
 移動部材131は、X軸負側の面にラックギヤ124が連結されている。また、移動部材131は、X軸正側の面に取り付けられている2つのスライダ133を介してガイド132にスライド移動可能に連結される。ガイド132は、図示しないシャーシに固定されている。
 付勢部材134は、移動部材131をZ軸正方向に付勢する部材である。付勢部材134は、たとえば、エアシリンダやエアばねである。本実施の形態では、付勢部材134は、エアシリンダである。以降、本実施の形態では、「付勢部材134」は、「エアシリンダ134」と表記される。
 被当接部136は、移動部材131に設けられる鍔部である。被当接部136には、エアシリンダ134の下端部134aを装着するための孔136aが設けられている。また、支持部材122には、X軸負側の上端部に突部125が設けられている。この突部125には、Z軸方向に孔が設けられており、この孔に当接部135が装着されている。当接部135は、被当接部136に当接可能な部材であれば特に限定されない。本実施の形態では、当接部135は、ボルトである。以降、本実施の形態では、「当接部135」は、「ボルト135」と表記され、「被当接部136」は、「鍔部136」と表記される。
 エアシリンダ134は、保持部110が反転完了位置407に位置するまでの間、所定の圧力に保たれて、最も縮んだ状態に維持される。これにより、エアシリンダ134は、移動部材131を、上方(Z軸正方向)に持ち上げた位置に固定する。したがって、この間に、移動部材131がガイド132に沿って直線移動することはない。なお、このときのエアシリンダ134の圧力は、0.5MPa程度である。
 これに対し、保持部110が反転完了位置407に移動すると、ボルト135が鍔部136に当接する。その後、支持部材122が下方向(Z軸負方向)にさらに移動すると、鍔部136がボルト135に押されて、移動部材131が支持部材122から押圧力を受ける。このとき、エアシリンダ134に付与されている圧力が下げられる。たとえば、エアシリンダ134の圧力は、0.1MPa程度にまで下げられる。保持部110が反転完了位置407に到達したことは、たとえば、図示しないセンサによって検出される。こうして、移動部材131に対して、エアシリンダ134による付勢力よりも、支持部材122による押圧力の方が大きく作用するようになる。これにより、支持部材122の移動に伴い移動部材131がエアシリンダ134の付勢に抗して、反転完了位置407からさらに所定ストロークだけ移動する。
 また、支持部材122が反転完了位置407から所定ストロークだけ移動する際、移動部材131とともにラックギヤ124が移動する。このため、ラックギヤ124とピニオンギヤ123との間に相対的な移動が生じない。よって、支持部材122の移動中に、保持部110がさらに回転することがない。これにより、ウェーハWは、反転完了位置407から第2の位置402に円滑に受け渡される。
 図6(a)~(c)は、反転ユニット100によるウェーハWの反転動作を示す模式図である。図6(a)~(c)では、ウェーハW、吸着部111、レバー114、ピニオンギヤ123、およびラックギヤ124のみ図示している。
 図6(a)は、反転ユニット100が第4の位置404でウェーハWを受け取る場合を示している。図6(a)では、昇降部240により、反転ユニット100がウェーハWを受け取る。この場合、反転ユニット100は、ラックギヤ124の上方にピニオンギヤ123が位置しており、レバー114がZ軸方向に伸び、吸着部111の吸着面111aが上側に向いている状態で待機している。ウェーハWは、ウェーハWの表面WAを上側、裏面WBを下側に位置付けた状態で、吸着部111の吸着面111aに載置され、吸着により保持される。つまり、ウェーハWの面のうち、吸着面111aと接触する面は、裏面WBである。なお、昇降部240は、図10で示される。
 上記にて説明した支持部材122が駆動機構121により、Z軸負方向に直線移動すると、ピニオンギヤ123がラックギヤ124を回転する。これにより、回転軸123aが回転し、レバー114が回転する。図6(b)は、図6(a)の状態から回転軸123aがY軸負側に90°回転した場合を示している。図6(b)の状態から、さらに、支持部材122が駆動機構121をZ軸負方向に直線移動すると、ピニオンギヤ123がラックギヤ124を回転する。ピニオンギヤ123の回転により回転軸123aが回転し、レバー114が回転する。図6(b)の状態から、さらに、Y軸負側に90°回転する。つまり、第4の位置404から保持部110が180°回転すると、保持部110は、反転完了位置407に位置し、図6(c)に示すように、ウェーハWは、表裏逆に反転され、裏面WBが上側に位置付けられる。
 図7は、ウェーハWが図6(b)の状態から図6(c)の状態に遷移する様子を示したイメージ図である。図7において、X-Y平面に平行な状態のウェーハWが2つ図示されている。これらのうち、Z軸正側のウェーハWは、反転完了位置407に位置した場合のウェーハWであり、説明の便宜上、ウェーハW1と表記される。Z軸負側のウェーハWは、第2の位置402に位置した場合のウェーハWであり、説明の便宜上、ウェーハW2と表記される。ウェーハW1(反転完了位置407)と、ウェーハW2(第2の位置402)とは、離間している。
 一般に、半導体ウェーハやガラス材料等の脆性基板は、薄膜であり、衝撃に弱い。そのため、ウェーハWが反転動作中に第2の位置402の部材と接触すると、その衝撃で、ウェーハWが破損する虞がある。
 そこで、反転ユニット100は、上記のようなウェーハWの破損を確実に防ぐため、反転完了位置407から第2の位置402との間を離間させる。これにより、ウェーハWの反転動作中に、ウェーハWが第2の位置402の部材と接触することを防ぐ。
 次に、反転完了位置407に位置付けられたウェーハWが、第2の位置402に移動するための反転ユニット100の構成について説明する。
 図8(a)、(b)は、反転ユニット100の構成を説明するための斜視図である。図8(a)、(b)では、説明の便宜上、駆動機構121、保持部材113、レバー114、ウェーハWを省略する。また、図8(b)では、支持部材122も省略する。
 図8(a)の破線は、ウェーハWが第4の位置404に位置する場合のピニオンギヤ123および支持部材122の状態を示している。この状態は、図4、5および図6(a)の状態に相当する。図8(a)の破線の状態から、支持部材122が駆動機構121によりZ軸負側へ直線移動する。つまり、保持部110は、第4の位置404から反転完了位置407に向かって移動しながら回転する。このとき、エアシリンダ134には所定の圧力が付与されており、エアシリンダ134は、移動部材131を反転完了位置407から第4の位置404に向かう方向に付勢している。
 図8(a)の実線で示すように、支持部材122が直線移動して、支持部材122に設けられているボルト135が鍔部136に当接する。このとき、保持部110は、反転完了位置407に位置付けられており、図6(c)の状態に相当する。また、このときのウェーハWは、図7に示されているウェーハW1である。ボルト135が鍔部136に当接して、支持部材122が移動部材131を押圧すると、エアシリンダ134に付与されていた所定の圧力が下げられる。これにより、移動部材131に対する支持部材122による押圧力が、エアシリンダ134により付勢力を上回る。よって、移動部材131は、エアシリンダ134の付勢力に抗して、ガイド132をスライド移動する。
 移動部材131は、ラックギヤ124が連結されているため、支持部材122、ピニオンギヤ123、およびラックギヤ124と、移動部材131とは、一体的に反転完了位置407から第2の位置402に移動する。これにより、ピニオンギヤ123とラックギヤ124との間に相対的な移動が生じないため、反転完了位置407から第2の位置402への移動において、ウェーハWがさらに回転することがない。したがって、円滑にウェーハWを反転完了位置407から第2の位置402に移動させることができる。なお、このときのウェーハWは、図7に示されているウェーハW2に相当する。
 上記のとおり、図6(c)に示すように、保持部110が第4の位置404から180°回転し、保持部110が反転完了位置407に位置すると、ボルト135が鍔部136に当接して、支持部材122が移動部材131を押圧する。この場合、移動部材131とともに支持部材122が反転完了位置407から移動するように、ボルト135の長さ、つまり、支持部材122の突部125から下方に突出する長さが適切に調整される。
 なお、追って図11を参照しながら、反転ユニット100にウェーハWを受け渡す際の反転ユニット100と昇降部240との配置について説明する。
 次に、搬送部200について説明する。図9(a)は、第1搬送部210の構成を示す斜視図であり、図9(b)は、第2搬送部220および第3搬送部230の構成を示す斜視図である。
 図9(a)に示すように、第1搬送部210は、ウェーハWを把持する把持部211でウェーハWを把持することにより保持する。第1搬送部210は、把持部211でウェーハWを把持し、第1搬送レール3に沿ってウェーハWを搬送する。
 図9(b)に示すように、第2搬送部220と第3搬送部230とは、共通のベース250に設置される。
 第3搬送部230の4つの吸着部231は、2つの板232a、232bにそれぞれ2つずつ設けられる。2つの板232a、232bは、アーム233のX軸方向の軸233aの両端部にそれぞれ取り付けられる。アーム233のY軸方向の軸233bは、昇降レール237に接続される
 第3搬送部230の搬送レール234は、ウェーハWをX軸方向に搬送するためのレールである。搬送レール234に、スライド移動可能なスライダ235が取り付けられており、スライダ235に移動体236が設置される。移動体236には、昇降レール237に取り付けられ、スライダ238が昇降移動可能なように取り付けられる。
 上記のような構成の第3搬送部230は、吸着部231の吸着面231aにウェーハWが当接すると、でウェーハWを吸着してウェーハWを保持する。第3搬送部230では、ウェーハWをX軸方向に移動させる際、第3搬送駆動部510により、スライダ235を搬送レール234に沿って移動させる。ウェーハWをZ軸方向に移動させる場合、第3搬送駆動部510により、スライダ238を昇降レール237に沿って昇降させる。なお、第3搬送駆動部510は、図12で示される。
 第2搬送部220も、第3搬送部230と同様の構成である。図9(b)では、紙面に図示されている、吸着部221、吸着面221a、板222b、アーム233のY軸方向の軸233b、搬送レール224、昇降レール227のみ示し、後は省略する。
 第2搬送部220は、第3搬送部230と同様に、ウェーハWを搬送する際、吸着部221の吸着面221aにウェーハWが当接すると、ウェーハWを吸着し保持する。ウェーハWをX軸方向に移動させる際、第2搬送駆動部509により、スライダを搬送レール224に沿って移動させる。ウェーハWをZ軸方向に移動させる場合、第2搬送駆動部509により、スライダを昇降レール227に沿って昇降させる。なお、第2搬送駆動部509は、図12で示される。
 図10は、昇降部240の構成を示す斜視図である。昇降部240は、昇降ガイド241をZ軸方向に昇降可能に移動する搬送部材242と、搬送部材242に連結されているアーム243と、アーム243に連結されている保持部材244と、保持部材244に保持されている吸着部245と、を備えている。また、昇降部240は、搬送部材242を駆動する駆動部、および吸着部245に圧力を付与する圧力付与部を備えている。なお、駆動部および圧力付与部は図示しない。昇降部240の吸着部245は、吸着パッドであり、ウェーハWは、吸着部245の吸着面245aに当接する。
 反転ユニット100の保持部110が図6(a)の状態、つまり、保持部110が第4の位置404に位置するとき、搬送部材242は昇降ガイド241を移動して、反転ユニット100の吸着部111にウェーハWを受け渡す。
 保持部110が第4の位置404からY軸負側に90°の位置に位置した場合、第4の位置404と反転完了位置407との間に空間が生じる。このため、図11に示すように、レバー114の長さを調整した場合、反転ユニット100に保持されるウェーハWに吸着部245が干渉しないように、搬送部材242は保持部材244を昇降移動させることができる。この場合、図11の一点鎖線で示すように、昇降部240のY軸正側の吸着部245が反転ユニット100の保持部材113に当接しないように、レバー114の長さが設定される。また、レバー114の長さに応じて、反転ユニット100と昇降部240との配置が調整される。
 上記のように昇降部240を構成した場合、第2の位置402に載置されているウェーハWを昇降部240で搬出することができる。つまり、反転ユニット100のレバー114が第4の位置404からX軸負側に90°回転するように保持部110を回転させ、その位置で保持部110を待機させている間に、昇降部240の搬送部材242が第2の位置402まで降下し、ウェーハWは吸着部245に吸着される。そして、搬送部材242を第2の位置402から第4の位置404の方に向かって上昇させれば、第4の位置404にウェーハWを位置付けることができる。
 なお、レバー114の長さが長ければ、ウェーハWはレバー114の径に応じて大きな円弧を描きながら回転する。このため、保持部110が第4の位置404からY軸負側に90°回転した位置に位置した場合、ウェーハWと吸着部245とは接触しない。しかし、レバー114の長さを過度に長くした場合、水平方向および高さ方向に保持部110が回転するための空間を確保する必要があるため、装置が大型化する。そのため、レバー114の長さは、ウェーハWの径、昇降部240の保持部材244の長さ、反転ユニット100と昇降部240との位置関係等を考慮して調整される。
 なお、図10に示すように、昇降部240のアーム243は、複数の板部材からなる。これらの板部材から構成されるアーム243は、第4の位置404と第2の位置402との間を通過するとき、反転ユニット100の保持部110等に干渉することなく通過できるよう、不安定な形状に構成されることが許容されている。
 昇降部240がウェーハWを第2の位置402から第3の位置403に搬送する場合、搬送部材242が昇降ガイド241に沿って下降することにより、アーム243、保持部材244、および吸着部245が下降し、ウェーハWが吸着部245の吸着面245aに当接する。吸着部245によってウェーハWが吸着されると搬送部材242が昇降ガイド241に沿って上昇して、フィルムラミネートユニット30すなわち第3の位置403にウェーハWが搬送される。この状態は、図6(a)に相当する。
 フィルムラミネートユニット30によりウェーハWの表面WAにフィルム31が貼付されると、吸着部245は、ウェーハWの表面WAを吸着し、搬送部材242が昇降ガイド241に沿って下降して、反転ユニット100すなわち受取位置である第4の位置404にウェーハWが搬送される。
 このように、昇降部240は、搬送部材242を昇降させてフィルムラミネートユニット30および反転ユニット100にウェーハWを搬送する。
 [ウェーハ分断装置の動作]
 次に、ウェーハ分断装置1の動作について説明する。図12は、ウェーハ分断装置1の構成を示すブロック図である。図12に示すように、ウェーハ分断装置1は、収納部10と、スクライブユニット20と、フィルムラミネートユニット30と、ブレイクユニット40と、反転ユニット100と、第1搬送部210と、第2搬送部220と、第3搬送部230と、昇降部240と、を備え、さらに、制御部500と、入力部501と、検出部502と、ウェーハ搬入・搬出駆動部503と、スクライブユニット駆動部504と、フィルムラミネートユニット駆動部505と、反転ユニット駆動部506と、ブレイクユニット駆動部507と、を備える。また、第1搬送部210、第2搬送部220、第3搬送部230、および昇降部240のそれぞれの駆動部である、第1搬送駆動部508、第2搬送駆動部509、第3搬送駆動部510、および昇降駆動部511を備える。さらに、スクライブテーブル駆動部512、ブレイクテーブル駆動部513を備える。
 入力部501は、ウェーハ分断装置1がウェーハWを分断する際の開始を受け付ける。検出部502は、ウェーハ分断装置1において、ウェーハWが各ユニットに位置したことを検出する。また、搬送途中のウェーハWの位置を検出するように構成してもよい。検出部502は、たとえば、センサや、撮像装置等を使用することができる。
 制御部500は、CPU等の演算処理回路や、ROM、RAM、ハードディスク等のメモリを含んでいる。制御部は、メモリに記憶されたプログラムに従って各部を制御する。
 図13は、本実施の形態に係るウェーハ分断装置1の動作を示すフローチャートである。この制御は、図12に示した制御部500が実行する。また、図13のフローチャートにおいて、「スタート」は、入力部によりウェーハWの分断の開始を受け付けた時点である。なお、収納部10には、複数枚のウェーハWが予め収納されている。
 ステップS11では、制御部500は、ウェーハ搬入・搬出駆動部503に、収納部10の扉を開放させ、ウェーハWをウェーハ分断装置1内に搬入させる。そして、制御部500は、第1搬送駆動部508に第1搬送部210を駆動させて、ウェーハWを第1の位置401に搬送させる。これは、図3(a)の矢印411に示す搬送経路に相当する。
 ステップS12では、検出部502により、ウェーハWが第1の位置401に到着したことを検出すると、制御部500は、第2搬送駆動部509に第2搬送部220を駆動させて、第1の位置401に到着したウェーハWを第2の位置402すなわち受渡位置に搬送させる。第2搬送駆動部509は、ウェーハWの表面WAに吸着部221の吸着面221aが当接するように、第2搬送部220のアームを動作する。吸着部221の吸着面221aがウェーハWの表面WAに当接すると、第2搬送駆動部509は、吸着部221に負圧を付与して、吸着部221にウェーハWを吸着させる。これにより、ウェーハWは第2搬送部220に保持される。そして、第2搬送駆動部509は、第2搬送部220を駆動して第2の位置402にウェーハWを搬送する。これは、図3(a)の矢印412に示す搬送経路に相当する。
 また、ステップS12では、第2搬送部220にウェーハWを搬送させ、ウェーハWが第2の位置402に到着するまでの間、制御部500は、スクライブテーブル駆動部512を駆動して、スクライブテーブル21を第2の位置402に移動させる。
 検出部502により、ウェーハWが第2の位置402に移動したスクライブテーブル21に到着したことを検出すると、制御部500は、第2搬送駆動部509に、第2搬送部220の吸着部221に正圧を付与させる。これにより、吸着部221によるウェーハWの吸着が解除されて吸着部221からウェーハWが離れる。そして、制御部500は、スクライブテーブル駆動部512を駆動して、スクライブテーブル21に負圧を付与する。これにより、スクライブテーブル21の上面にウェーハWが吸着され、載置される。
 ステップS13では、制御部500は、スクライブテーブル駆動部512を駆動して、第2の位置402からスクライブユニット20にスクライブテーブル21を移動させる。これは、図3(a)の矢印413に示す搬送経路に相当する。検出部502により、スクライブテーブル21がスクライブユニット20の所定の位置に到着したことを検出すると、制御部500は、スクライブユニット駆動部504にスクライブユニット20を駆動させて、ウェーハWの表面WAにスクライブラインを形成させる。
 ステップS13の後、制御部500は、スクライブテーブル駆動部512を駆動して、スクライブテーブル21を第2の位置402に移動させる。これにより、ウェーハWは、第2の位置402に搬送される(S14)。これは、図3(a)の矢印414に示す搬送経路に相当する。
 ステップS15では、検出部502により、ウェーハWが第2の位置402に到着したことを検出すると、制御部500は、スクライブテーブル駆動部512を駆動して、ウェーハWに正圧を付与する。これにより、スクライブテーブル21の上面からウェーハWは離間することができる。
 そして、制御部500は、昇降駆動部511に昇降部240を駆動させて、ウェーハWの表面WAに吸着部245の吸着面245aが当接するように、昇降部240のアーム243を動作する。吸着部245の吸着面245aがウェーハWの表面WAに当接すると、昇降駆動部511は、吸着部245に負圧を付与して、吸着部245にウェーハWを吸着させる。これにより、ウェーハWは昇降部240に保持される。そして、昇降駆動部511は、昇降部240を駆動してフィルムラミネートユニット30の所定の位置、すなわち、第3の位置403に搬送させる。これは、図3(b)の矢印415に示す搬送経路に相当する。
 上記のように、昇降部240のアーム243、保持部材244、および吸着部245と反転ユニット100の保持部110とが衝突しないように、反転ユニット100の保持部110は、図3(b)の第4の位置404すなわち受取位置で待機する。
 検出部502により、ウェーハWが第3の位置403に到着したことを検出すると、制御部500は、フィルムラミネートユニット駆動部505にフィルムラミネートユニット30を駆動させて、ウェーハWの表面WAにフィルム31を貼付させる。
 ステップS16では、昇降部240によりウェーハWが第3の位置403から第4の位置に搬送される。そして、ウェーハWは、第4の位置404から第2の位置へ、反転しながら搬送される。
 ステップS16では、ウェーハWが反転されている間、制御部500は、ブレイクテーブル駆動部513を駆動して、ブレイクテーブル41を第2の位置402に移動させる。したがって、第4の位置404から第2の位置402へ、反転ユニット100により反転しながら搬送されたウェーハWは、ブレイクテーブル41上に載置されることとなる。
 この反転ユニット100の動作に関しては、追って図14および図15を参照して説明する。
 ステップS17では、制御部500は、ブレイクテーブル駆動部513を駆動して、第2の位置402からブレイクユニット40にブレイクテーブル41を移動させる。これは、図3(a)の矢印418に示す搬送経路に相当する。検出部502により、ブレイクテーブル41がブレイクユニット40の所定の位置に到着したことを検出すると、制御部500は、ブレイクユニット駆動部507にブレイクユニット40を駆動させて、スクライブラインに沿ってウェーハWを分断させる。
 ステップS17の後、制御部500は、ブレイクユニット駆動部507を駆動して、ブレイクテーブル41を第2の位置402に移動させる。これにより、ウェーハWは、第2の位置402に搬送される(S18)。これは、図3(a)の矢印419に示す搬送経路に相当する。
 ステップS19では、検出部502により、ウェーハWが第2の位置402に到着したことを検出すると、制御部500は、ブレイクテーブル駆動部513を駆動して、ウェーハWに正圧を付与する。これにより、ブレイクテーブル41の上面からウェーハWは離間することができる。
 そして、制御部500は、昇降駆動部511に昇降部240を駆動させて、ウェーハWの裏面WBに吸着部245の吸着面245aが当接するように、昇降部240を動作させる。吸着部245の吸着面245aがウェーハWの裏面WBに当接すると、昇降駆動部511は、吸着部245に負圧を付与して、吸着部245にウェーハWを吸着させる。これにより、ウェーハWは昇降部240に保持される。そして、昇降駆動部511は、昇降部240を駆動して反転ユニット100の所定の位置、すなわち、第4の位置404に搬送させる。これは、図3(b)の矢印420に示す搬送経路に相当する。
 検出部502により、ウェーハWが第4の位置404に到着したことを検出すると、制御部500は、昇降駆動部511に、昇降部240の吸着部245に正圧を付与させる。これにより、吸着部245によるウェーハWの吸着が解除されて吸着部245からウェーハWが離れる。そして、制御部500は、反転ユニット駆動部506を駆動して、ウェーハWに負圧を付与する。これにより、反転ユニット100の吸着部111にウェーハWが吸着された状態となる。
 制御部500は、反転ユニット駆動部506を駆動して、反転ユニット100にウェーハWの表裏を反転させると同時に、ウェーハWを第2の位置402に搬送させる。これは、図3(b)の矢印417に示す搬送経路に相当する。
 ステップS20では、検出部502により、ウェーハWが第2の位置402に到着したことを検出すると、制御部500は、反転ユニット駆動部506に、反転ユニット100の吸着部111に正圧を付与させる。これにより、吸着部111によるウェーハWの吸着が解除されて吸着部111からウェーハWが離れる。そして、制御部500は、第3搬送駆動部510に第3搬送部230を駆動させて、ウェーハWの表面WAに吸着部231が当接するように、第3搬送部230のアーム233を動作する。吸着部231の吸着面231aがウェーハWの表面WAに当接すると、第3搬送駆動部510は、吸着部231に負圧を付与して、吸着部231にウェーハWを吸着させる。これにより、ウェーハWは第3搬送部230に保持される。そして、第3搬送駆動部510は、第3搬送部230を駆動して第1の位置401にウェーハWを搬送する。これは、図3(a)の矢印421に示す搬送経路に相当する。
 ウェーハWが第2の位置402から第1の位置401に搬送されている間、ウェーハWの表面WAに貼付されているフィルム31を剥離するようにしてもよい。
 検出部502により、ウェーハWが第1の位置401に到着したことを検出すると、制御部500は、第3搬送駆動部510に、第3搬送部230の吸着部231に正圧を付与させる。これにより、吸着部231によるウェーハWの吸着が解除されて吸着部231からウェーハWが離れる。そして、制御部500は、第1搬送駆動部508に第1搬送部210を駆動させて、ウェーハWを収納部10に搬送させる。これは、図3(a)の矢印422に示す搬送経路に相当する。
 ステップS20において、ウェーハWが収納部10に到着するまでの間、制御部500は、ウェーハ搬入・搬出駆動部503に、収納部10の扉を開放させ、図示しない搬出部によりウェーハWをウェーハ分断装置1内に収納させる。
 ステップS21では、制御部500は、分断するウェーハWがあるか否か判定する。分断すべきウェーハWがある場合(S21;YES)、上記のステップS11~S20の各動作を繰り返し実行する。分断すべきウェーハWがない場合(S21;NO)、ウェーハ分断装置1によりウェーハWの分断が終了する。
 図14は、図12で示したウェーハ分断装置1に含まれている反転ユニット100の構成を具体的に示すブロック図である。反転ユニット100は、上記したとおり、保持部110と、回転駆動部120と、調整機構130と、を備え、さらに、図14に示すように、圧力付与部514と、エアシリンダ駆動部515と、駆動部516と、を備える。なお、図14では、図12でも示した制御部500、入力部501、および検出部502も示されているが、これらは、図12を参照して説明したとおりである。
 図15は、図13のフローチャートにおいて、ステップS16におけるウェーハWの反転動作を具体的に説明するためのフローチャートである。この制御は、図13および図15に示した制御部500が実行する。
 図15おいて、「スタート」は、図13のステップS15において、フィルムラミネートユニット30によるウェーハWの表面WAへのフィルム31の添付が完了した時点である。
 ステップS31では、制御部500は、昇降駆動部511に昇降部240を駆動させて、ウェーハWの表面WAに吸着部245の吸着面245aが当接するように、昇降部240を駆動する。吸着部245の吸着面245aがウェーハWの表面WAに当接すると、昇降駆動部511は、吸着部245に負圧を付与して、吸着部245にウェーハWを吸着させる。これにより、ウェーハWは昇降部240に保持される。そして、昇降駆動部511は、昇降部240を駆動して第4の位置404すなわち受取位置に搬送させる。これは、図3(b)の矢印416に示す搬送経路に相当する。
 検出部502により、ウェーハWが第4の位置404に到着したことを検出すると、制御部500は、昇降駆動部511に、昇降部240の吸着部245に正圧を付与させる。これにより、吸着部245によるウェーハWの吸着が解除されて吸着部245からウェーハWが離れる。
 ステップS32では、制御部500は、反転ユニット駆動部506を駆動して、ウェーハWに負圧を付与する。これにより、反転ユニット100の吸着部111にウェーハWが吸着された状態となる。
 ステップS33では、制御部500は駆動部516に、回転駆動部120に対して駆動力を付与させる。駆動部516は、たとえば、モータである。これにより、駆動機構121によって支持部材122がZ軸負側に直線移動する。この支持部材122の移動とともに、ラックギヤ124上をピニオンギヤ123が回転する。これにより、保持部110の回転軸123aがZ軸負側の方向に回転するとともに、保持部110は第3の位置403から反転完了位置407に向かって移動する。保持部110が反転完了位置407に到着すると、ウェーハWの表裏反転が完了する。これは、図6(a)~(c)に示す状態に相当する。
 ステップS34では、制御部500は、検出部502によりウェーハWが反転完了位置407に位置したか否か判定する。検出部502が、ウェーハWが反転完了位置407に位置したことを検出すると(S34;YES)、制御部500は、エアシリンダ駆動部515に、エアシリンダ134に対する圧力を弱めるとともに、駆動部516に、回転駆動部120に対して駆動力の付与を停止させる。ウェーハWが反転完了位置407に未だ位置していない場合(S34;NO)、引き続き、制御部500は、駆動部516に、回転駆動部120に対して駆動力を付与させる。
 ステップS35で、エアシリンダ駆動部515により、エアシリンダ134に対する圧力が所定の値まで下げられると、移動部材131は、エアシリンダ134による付勢力に抗して、反転完了位置407から第2の位置402に向かって直線移動を開始する。これは、図8(a)、(b)に示す状態に相当する。
 ステップS36では、制御部500は、検出部502によりウェーハWが第2の位置402に位置したか否か判定する。検出部502が、ウェーハWが第2の位置402に位置したことを検出すると(S36;YES)、制御部500は、圧力付与部514に、保持部110の吸着部111に対して正圧を付与させる。これにより、吸着部111によるウェーハWの吸着が解除され、ウェーハWは吸着面111aから離間する。図13のステップS16で説明したように、ウェーハWの反転が行われている間、ブレイクテーブル41は第2の位置402で待機している。よって、反転したウェーハWは、ブレイクテーブル41の上に載置される。ウェーハWが2の位置402に未だ位置していない場合(S36;NO)、引き続き、制御部500は、エアシリンダ駆動部515に対して、エアシリンダ134の圧力を弱めるよう制御する。このようにして、ウェーハWの反転動作が終了する。
 なお、上記では、ステップS19の後、収納部10にウェーハWを搬送するように構成されていた。ここで、たとえば、ウェーハWの表面WAが金属膜で覆われている場合、ステップS17による工程では十分なクラックをウェーハWに形成することができず、分断できない場合がある。そこで、ステップS19で表面WAを上側に位置付けた状態で、再度、ブレイクユニット40に搬送し、表面WAを分断してもよい。ウェーハWの表面WAがブレイクユニット40により分断された後、ウェーハWは、第2の位置402を経由して、収納部10に搬送される。
 <実施形態の効果>
 実施形態によれば、以下の効果が奏される。
 図1、2、および図3(b)に示すように、フィルムラミネートユニット30が他のユニットより上方に配置されている。通常、フィルムラミネートユニット30は、スクライブユニット20やブレイクユニット40に比べて面積が大きい。そのため、フィルムラミネートユニット30を上方に配置することにより、装置全体の設置面積を小さくできる。また、このように配置した場合、フィルムラミネートユニット30にウェーハWを搬送するための搬送路を平面上に設置する必要がない。このため、そのような搬送路に係る部材の分だけ、設置面積をさらに小さくできる。また、これにより、装置の設置面積当たりの稼働率を向上させることができる。
 本実施の形態では、特に、反転ユニット100の鉛直方向における上方にフィルムラミネートユニット30が配置されている。これにより、フィルムラミネートユニット30と反転ユニット100とが一直線上に配置されるため、ウェーハWを搬送するための径路を簡単に構成し得る。よって、フィルムラミネートユニット30から反転ユニット100へウェーハWを効率よく搬送することができる。
 また、受渡位置が、反転ユニット100の直下に位置し、且つ、スクライブユニット20とブレイクユニット40との間に配置されている。このため、フィルム31が貼付された後のウェーハWを、上から下への一方向の搬送経路で搬送できる。また、ウェーハWが上から下に搬送される際、重力の作用によっても受渡位置に位置付けることができる。よって、反転ユニット100から受渡位置へのウェーハの搬送を円滑かつ効率良く行うことができる。
 なお、フィルムラミネートユニット30および反転ユニット100を、第2の位置402の下方に配置してもよい。このように配置した場合も、装置の設置面積の縮小という点で、上記と同様の効果を奏する。しかし、フィルムラミネートユニット30および反転ユニット100は、受渡位置の上方に配置されている場合、より搬送経路を簡素化でき、また、重力の作用も利用しうるため、ウェーハWの反転をより円滑に行うことができる。
 従来の反転ユニットは、ウェーハを反転させるために一旦昇降させ、上方で180°回転(反転)させた後、他の把持部材等でウェーハを持ち替えて、所定の位置に載置するという構成である場合が多い。このような構成は、縦および横方向に面積が必要であり、ウェーハを昇降させるための軸、回転させるための軸、さらに、他の把持部が必要であり、装置が大型になる。また、種々の工程を含むため、反転動作に時間を要する。
 この点、本実施の形態の反転ユニット100であれば、図4~図8(b)に示すように、ウェーハWを反転させながら目的の位置に搬送することができる。このように、反転ユニット100自体のサイズを縮小化でき、その結果、ウェーハ分断装置1全体の面積を縮小できる。また、反転動作に要する時間も短縮されるため、装置の稼働率を向上させることができる。
 また、図11に示すように、反転ユニット100により、ウェーハWが第4の位置404からX軸負側に90°回転した位置に位置したとき、第4の位置404から第2の位置402の間に空間が生じている。このため、昇降部240のアーム243をこの空間に通して、第2の位置402に位置付けられているウェーハWを搬送することができる。
 また、図3(a)に示すように、ブレイクユニット40により分断されたウェーハWは、収納部10に戻る。これにより、ウェーハWの分断の前後において、搬送経路を共通化することができる。よって、搬送経路の設置に要する面積を抑制することができるため、装置の設置面積を小さくすることができる。
 また、図4、5に示すように、反転ユニット100は、直線方向に移動する支持部材122と、ピニオンギヤ123およびラックギヤ124との組み合わせにより、保持部110を直線移動させながら、ウェーハWを回転させることができる。このように、簡素な構成でウェーハWを表裏反転させることができる。
 また、図6(a)~図7に示すように、反転完了位置407と第2の位置402とは離間している。よって、ウェーハWは、反転動作中に第2の位置402に接触することがないため、ウェーハWの破損を防ぐことができる。
 図8(a)、(b)に示すように、支持部材122が直線移動して、支持部材122に設けられているボルト135が鍔部136に当接すると、エアシリンダ134に付与されていた所定の圧力が弱められる。これにより、移動部材131に対する支持部材122による押圧力が、エアシリンダ134により付勢力を上回る。よって、移動部材131は、エアシリンダ134の付勢力に抗して、ガイド132をスライド移動する。
 この場合、移動部材131は、ラックギヤ124が連結されているため、支持部材122、ピニオンギヤ123、およびラックギヤ124と、移動部材131とは、一体的に反転完了位置407から第2の位置402に移動する。これにより、ピニオンギヤ123とラックギヤ124との間に相対的な移動が生じないため、反転完了位置407から第2の位置402への移動において、ウェーハWがさらに回転することがない。したがって、円滑にウェーハWを反転完了位置407から第2の位置402に移動させることができる。
 なお、上記実施の形態では、保持部110に吸着部111を設けて、ウェーハWを吸着する構成としたが、ウェーハWを把持する把持部を設けるように構成してもよい。
 また、図3(a)、(b)、図6(a)~(c)に示すように、ウェーハWは、上方に位置する第4の位置404から下方に位置する第2の位置402へ受け渡されていたが、反転ユニット100は、第2の位置402に載置されているウェーハWを吸着により保持して、ウェーハWを第2の位置402から上方の第4の位置404へ移動させながら反転させることもできる。
 また、図8(a)、(b)に示すように、付勢部材としてエアシリンダ134を用いることにより、移動部材131に対する付勢を円滑に制御できる。
 なお、上記の実施形態では、回転軸123aにレバー114が装着されていたが、レバー114を設けず、回転軸113aに直接、保持部材113を装着する構成としても構わない。この場合、レバー114が設けられていないため、ウェーハWが回転する際に描く円弧状の軌跡は、小さい。この場合、反転ユニット100がウェーハWを受け取る受取位置第4の位置404と反転完了位置407の間に、昇降部240のアーム243が通過可能な空間は生じない。このため、昇降部240により、反転完了位置407に載置されているウェーハWを搬出することはできないが、反転ユニット100のサイズを縮小化できる。
 また、上記した反転ユニット100と搬送部200とを組み合わせて、ウェーハWを反転および搬送する搬送システムとして構成することができる。
 本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
 1…ウェーハ分断装置
 10…収納部
 20…スクライブユニット
 30…フィルムラミネートユニット
 31…フィルム
 40…ブレイクユニット
 100…反転ユニット
 200…搬送部
 240…昇降部
 402…第2の位置(受渡位置)
 404…第4の位置(受取位置)
 407…反転完了位置
 W…ウェーハ
 WA…ウェーハの表面
 WB…ウェーハの裏面

Claims (27)

  1.  ウェーハの表面にスクライブラインを形成するスクライブユニットと、
     前記スクライブラインが形成された前記ウェーハの表面にフィルムを貼付するフィルムラミネートユニットと、
     前記フィルムが貼付された面が下側となるように前記ウェーハを反転させる反転ユニットと、
     前記フィルムが貼付されていない面に所定の力を付与して前記スクライブラインに沿って前記ウェーハを分断するブレイクユニットと、
     前記ウェーハを所定の位置に搬送する搬送部と、を備えており、
     前記フィルムラミネートユニットが前記反転ユニットに対して鉛直方向に離間する位置に配置されている、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  2.  請求項1に記載のウェーハ分断装置において、
     前記ウェーハは、平面視において前記スクライブユニットと前記ブレイクユニットとの間であって前記反転ユニットに重なる位置に配置される受渡位置に送り込まれ、
     前記搬送部は、前記受渡位置に位置付けられた前記ウェーハを前記フィルムラミネートユニットに搬送し、さらに、前記フィルムラミネートユニットから前記反転ユニットに前記ウェーハを搬送する昇降部を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  3.  請求項2に記載のウェーハ分断装置において、
     前記反転ユニットは、前記フィルムラミネートユニットにより前記フィルムが貼付された前記ウェーハを反転させながら前記受渡位置に搬送する、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  4.  請求項2または3に記載のウェーハ分断装置において、
     前記ブレイクユニットにより分断された前記ウェーハは、前記受渡位置を経由して前記ウェーハの搬送を開始した位置に搬送される、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  5.  請求項2ないし4の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
     前記反転ユニットは、前記受渡位置の上方に配置されている、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  6.  請求項5に記載のウェーハ分断装置において、
     前記フィルムラミネートユニットは、前記反転ユニットの上方に配置される、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  7.  請求項1ないし6の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
     前記反転ユニットは、
     前記ウェーハを保持する保持部と、
     前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、
     前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動する、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  8.  請求項7に記載のウェーハ分断装置において、
     前記回転駆動部は、
     前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、
     前記保持部の回転軸に装着されたピニオンギヤと、
     前記ピニオンギヤに噛み合い前記直線方向に伸びるラックギヤと、
     前記支持部材を前記直線方向に移動させる駆動機構と、を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  9.  請求項8に記載のウェーハ分断装置において、
     前記収納部から取り出された前記ウェーハは、平面視において前記スクライブユニットと前記ブレイクユニットとの間であって前記反転ユニットに重なる位置に配置される受渡位置に送り込まれ、
     前記駆動機構は、前記ウェーハが前記受取位置から前記反転完了位置に移送された後、さらに、所定ストロークだけ前記支持部材を移動させて、前記反転完了位置から前記直線方向に離れた前記受渡位置に前記ウェーハを移送し、
     前記所定ストロークの前記支持部材の移動に伴い前記ラックギヤを前記直線方向に移動させる調整機構をさらに備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  10.  請求項9に記載のウェーハ分断装置において、
     前記調整機構は、
     前記ラックギヤに連結された移動部材と、
     前記移動部材を前記直線方向にスライド移動可能に支持するガイドと、
     前記移動部材を前記反転完了位置から前記受取位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、
     前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記付勢部材の付勢に抗して前記移動部材を移動させる送り機構と、を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  11.  請求項10に記載のウェーハ分断装置において、
     前記送り機構は、
     前記移動部材に設けられた被当接部と、
     前記支持部材に設けられ前記直線方向に前記被当接部に対向する当接部と、を備え、
     前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記当接部が前記被当接部に当接して前記移動部材が前記支持部材から押圧力を受け、当該押圧力により、前記支持部材の移動に伴い前記移動部材が前記付勢に抗して移動する、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  12.  請求項10または11に記載のウェーハ分断装置において、
     前記付勢部材は、エアシリンダである、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  13.  請求項8ないし12の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
     前記受取位置は、前記反転完了位置よりも、鉛直方向において上方に位置する、
    ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  14.  請求項8ないし13の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
     前記保持部は、
     前記ウェーハを吸着する吸着部と、
     前記回転軸に装着されたレバーと、
     前記レバーに連結され前記吸着部を保持する保持部材と、を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  15.  請求項8ないし13の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
     前記保持部は、
     前記ウェーハを吸着する吸着部と、
     前記回転軸に装着され、前記吸着部を保持する保持部材と、を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  16.  請求項7ないし15に記載のウェーハ分断装置において、
     前記搬送部は、前記直線方向に昇降する搬送部材を備えており、
     前記保持部が前記受取位置から90°回転した位置に位置したとき、前記搬送部材は前記受取位置と前記反転完了位置との間を直線方向に通過する、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
     
  17.  ウェーハを反転させる反転装置であって、
     前記ウェーハを保持する保持部と、
     前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、
     前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動する、ことを特徴とする反転装置。
     
  18.  請求項17に記載の反転装置において、
     前記回転駆動部は、
     前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、
     前記保持部の回転軸に装着されたピニオンギヤと、
     前記ピニオンギヤに噛み合い前記直線方向に伸びるラックギヤと、
     前記支持部材を前記直線方向に移動させる駆動機構と、を備える、ことを特徴とする反転装置。
     
  19.  請求項18に記載の反転装置において、
     前記駆動機構は、前記ウェーハが前記受取位置から前記反転完了位置に移送された後、さらに、所定ストロークだけ前記支持部材を移動させて、前記反転完了位置から前記直線方向に離れた受渡位置に前記ウェーハを移送し、
     前記所定ストロークの前記支持部材の移動に伴い前記ラックギヤを前記直線方向に移動させる調整機構をさらに備える、ことを特徴とする反転装置。
     
  20.  請求項19に記載の反転装置において、
     前記調整機構は、
     前記ラックギヤに連結された移動部材と、
     前記移動部材を前記直線方向にスライド移動可能に支持するガイドと、
     前記移動部材を前記反転完了位置から前記受取位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、
     前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記付勢部材の付勢に抗して前記移動部材を移動させる送り機構と、を備える、ことを特徴とする反転装置。
     
  21.  請求項20に記載の反転装置において、
     前記送り機構は、
     前記移動部材に設けられた被当接部と、
     前記支持部材に設けられ前記直線方向に前記被当接部に対向する当接部と、を備え、
     前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記当接部が前記被当接部に当接して前記移動部材が前記支持部材から押圧力を受け、当該押圧力により、前記支持部材の移動に伴い前記移動部材が前記付勢に抗して移動する、ことを特徴とする反転装置。
     
  22.  請求項20または21に記載の反転装置において、
     前記付勢部材は、エアシリンダである、ことを特徴とする反転装置。
     
  23.  請求項18ないし22の何れか一項に記載の反転装置において、
     前記受取位置は、前記反転完了位置よりも、鉛直方向において上方に位置する、ことを特徴とする反転装置。
     
  24.  請求項18ないし23の何れか一項に記載の反転装置において、
     前記保持部は、
     前記ウェーハを吸着する吸着部と、
     前記回転軸に装着されたレバーと、
     前記レバーに連結され前記吸着部を保持する保持部材と、を備える、ことを特徴とする反転装置。
     
  25.  請求項18ないし23の何れか一項に記載の反転装置において、
     前記保持部は、
     前記ウェーハを吸着する吸着部と、
     前記回転軸に装着され、前記吸着部を保持する保持部材と、を備える、ことを特徴とする反転装置。
     
  26.  ウェーハを搬送する搬送システムであって、
     前記ウェーハを保持する保持部と、前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動する反転装置と、
     前記反転ユニットに前記ウェーハを搬送する搬送装置と、を備える、ことを特徴とする搬送システム。
     
  27.  請求項26に記載の搬送システムにおいて、
     前記搬送装置は、前記直線方向に昇降する搬送部材を備えており、
     前記保持部が前記受取位置から90°回転した位置に位置したとき、前記搬送部材は前記受取位置と前記反転完了位置との間を直線方向に通過する、ことを特徴とする搬送システム。
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