JP2004273867A - 極薄ウエハの搬出方法およびそれに用いる多段式収納カセット - Google Patents

Abstract

【課題】厚みが２０〜１００μｍの極薄ウエハの外周面にチッピングを生じることなく、かつ、パッドへの吸着ミスなく搬出できる多段式収納カセット及び極薄ウエハの搬出方法の提供。
【解決手段】平板１３上より極薄ウエハｗの直径より僅かに大きい直径の半円弧状ガイド１４を起立させた収納棚１２の複数を、支柱１５を介して等間隔で上下に平行に並べた多段式収納カセット１０。搬送ロボットの吸着パッド２１をウエハｗ上面に移動させ、ついで下降させてウエハを平板上に押圧することによりウエハの反りを無くしてから吸着パッド２１にウエハを吸着固定する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハ基板の表面にデバイスパタ−ンが施されている厚みが２０〜１００μｍのデバイスウエハ、液晶ガラス基板等の極薄ウエハが収納されている多段式収納カセットから研磨加工もしくはエッチング現場あるいはテ−プ剥離現場へ搬送する方法およびそれに用いる多段式収納カセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚みが２０〜１００μｍの極薄ウエハは次々世代技術のスマ−トカ−ド用ウエハ、薄型携帯電話のＩＣチップとして注目を浴びており、セミコン ジャパン１９９８に岡本工作機械製作所が初めて直径２００ｍｍ、厚み６０μｍの折り曲げ可能な抗折強度の高いシリコンウエハを展示して以来、翌年のセミコン ジャパン１９９９からセミコン ジャパン２００２に到るまで連続して、ディスコ、東京精密、岡本工作機械製作所等複数の基板研削装置メ−カ−が極薄シリコンウエハ（直径３００ｍｍ、厚み４０〜１００μｍ）を展示している。
【０００３】
かかる極薄ウエハは、シリコン基板の表面にデバイスパタ−ンが施されている厚みが３００μｍ前後のデバイスウエハのデバイスパタ−ン面をＵＶ照射硬化性粘着樹脂保護テ−プで被覆し、この保護テ−プとは反対面のシリコン層を裏面研削し、さらにこの裏面研削面を研磨加工処理あるいはエッチング加工処理してデバイスウエハの厚みを所望の薄い厚みまで減少させている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００４】
従来のウエハの入出開口部を有する箱状容器の相対向する両側板の内側面にウエハを略水平に収納しうる一対のウエハ受け部を上下方向に複数（通常は２５段）列設多した多段式ウエハ収納カセットでは、裏面研削した極薄シリコンウエハが反ってしまうため２００ｍｍ径の極薄シリコンウエハでは高々１２０μｍの厚みのウエハまで、３００ｍｍ径の極薄シリコンウエハでは高々１５０μｍの厚みのウエハまでしか平行に収納することができず、収納した極薄シリコンウエハが受け部より落下したり、受け部の段がずれて極薄シリコンウエハを搬出する搬送ロボットに収納カセット内の極薄シリコンウエハの収納状態を検出するカメラを付属させたり、搬送ロボットの吸着ア−ムが極薄シリコンウエハを吸着しているか確認のセンサを取り付けたりしている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００５】
上記極薄ウエハの収納カセット内の段ずれを防止する多段式収納カセットとして、ウエハの入出開口部を有する箱状容器の相対向する両側板の内側面にウエハを略水平に収納しうる一対のウエハ受け部を上下方向に複数列設するとともに、後板から入出開口部に向かって極薄ウエハを下方より支持するウエハ支持部を設けた多段式収納カセットが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３３２６０５号公報（第２−４頁および図１、図２参照。）
【特許文献２】
特開２００２−２７０６７４号公報（第３−４頁および図１、図４および図６参照。）
【特許文献３】
特開２００２−７６１０８号公報（第２−４頁および図１参照。）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の極薄ウエハを下方より支持するウエハ支持部を設けた多段式ウエハ収納カセットは、ウエハ支持部がウエハ中央部でウエハを支持し、中央部の撓みをなくし、両段部と支持部の３ヶ所の支持でウエハをカセット内で水平に保つものであり、搬送ロボットの吸着ハンドがウエハ下方よりカセット内に挿入され、上昇、吸着してウエハを受け、ついで吸着ハンドを下降させ、後退させて次工程の加工現場にウエハを搬送するものである。しかし、吸着ハンドがウエハ支持部と干渉しない設計となっているため、収納カセットの段部からのウエハ落下は防止されるが、ウエハは３ヶ所で支持されるため段部および支持部に当接していない部分が多く、ウエハの撓み（反り）を完全に無くすことはできず、ウエハ外周のチッピング（欠け）が生じ易い。本発明は、厚みが２０〜１００μｍと薄いウエハの搬出方法およびそれに用いる多段式収納カセットを提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、収納カセットの収納棚上に収納されている極薄ウエハを搬送ロボットア−ムに取り付けられた吸着パッドに吸引させて次の加工現場へ搬出する方法であって、
前記収納カセットの収納棚は平板上より極薄ウエハの直径より僅かに大きい直径の半円弧状ガイドを起立させた収納棚であり、極薄ウエハは前記半円弧状ガイドに外周を沿わせて収納されており、収納カセットの棚からの搬出は次ぎの工程を経て行われることを特徴とする極薄ウエハの搬出方法を提供するものである。
１）収納棚上の半円弧状ガイドに外周を沿わせて収納されている極薄ウエハの上面に、極薄ウエハの直径に略等しい直径を有する吸着パッドを移動させる。
２）減圧を解除した状態で吸着パッドを下降させて吸着パッドで極薄ウエハを前記平板に押圧し、極薄ウエハの反りをなくす。
３）吸着パッドを減圧して極薄ウエハを吸着固定する。
４）搬送ロボットア−ムを収納カセットより後退させ、ついで、吸着パッドに吸引された極薄ウエハを搬送ロボットで次の加工現場へ搬出する。
【０００９】
極薄ウエハは平板と半円弧状ガイドにより位置決めされ、下面は平板で受け止められているので、従来のカセットように段部から脱落することがない。また、半円弧状ガイドにより極薄ウエハおよび吸着パッドの位置合わせを行うことができ、かつ、極薄ウエハは吸着パッドの加工により平板上に押圧されて反りが解消されてから吸着パッドに吸着固定されるので、チッピングの機会が著しく減少される。
【００１０】
請求項２の発明は、平板上より極薄ウエハの直径より僅かに大きい直径の半円弧状ガイドを起立させた収納棚の複数を、支柱を介して等間隔で上下に平行に並べた多段式収納カセットを提供するものである。
【００１１】
極薄ウエハは平板と半円弧状ガイドにより位置決めされ、下面は平板で受け止められているので、従来のカセットように段部から脱落することがない。また、半円弧状ガイドにより極薄ウエハおよび吸着パッドの位置合わせを行うことができる。
【００１２】
請求項３の発明は、上記多段式収納カセットにおいて、多段式収納カセットの各収納棚の上面には支柱を挟んでスナップリングが設けられ、各々上下の収納棚間には該スナップリングの上にスプリングが支柱を囲綾して設けられていることを特徴とする。
【００１３】
各々上下の収納棚間は、スナップリングとスプリングの高さで制限される。スナップリングは支柱を挟みつけてスナップリング下の平板がスナップリング底面より上に移動することがない。支柱を囲綾して設けられたスプリングは、吸着パッドの押圧で若干下方に縮むがその反発力が平板に抗力として加わり、極薄ウエハの反りがなくなる。吸着パッドの押圧が解除されると復元力によりスプリングは元の高さに戻る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は収納カセットの収納棚の斜視図、図２は多段式収納カセットの斜視図、および図３は多段式収納カセットの収納棚に収納されている極薄ウエハを搬出するために吸着パッドが挿入された状態を示す部分正面図である。
【００１５】
図１に示す収納棚１２において、１３は平板、１４は半円弧状ガイド、１１は支柱挿入用孔、ｗは極薄ウエハである。この収納棚１２は、図３に示す収納カセット１０のように平板１３上より極薄ウエハの直径より僅かに大きい直径の半円弧状ガイド１４を起立させた収納棚１２の複数を、支柱１５を介して等間隔で上下に平行に並べて多段式収納カセット１０を形成する。半円弧状ガイド１４はその底部をビス１４ｂで収納棚１２に固定される。上下の収納棚１２のピッチ間隔を等しくするため、各収納棚１２の上面には支柱１５を挟んでスナップリング１６が設けられ、各々上下の収納棚間にはスナップリング１６の上にスプリング１７が支柱１５を囲綾して設けられている。
【００１６】
上下の収納棚間のピッチ間隔Ｈは、直径２００ｍｍのウエハで１３ｍｍ、直径３００ｍｍのウエハで２０ｍｍが基準とされている。搬送ロボット２０の吸着パッド２１または吸着ハンド２６が挿入できるように半円弧状ガイド１４の上面１４ａとその上の収納棚底面１２ａ間の距離Ｌは少なくとも２ｍｍ採る必要がある。半円弧状ガイド１４の直径は、極薄ウエハの直径より１〜５０μｍ大きい程度でよい。
【００１７】
多段式収納カセット１０は運び易くするため図１に示すように外箱１８に挿入してもよい。１８ａは蓋である。外箱１８、平板１３、支柱１５等は塩素含有量が１ｐｐｂ以下のポリカ−ボネ−ト、ポリプロピレン等の樹脂を素材とするのが好ましい。
【００１８】
収納カセットに収納された極薄ウエハを搬出する搬送ロボット２０は、例えば図１に示すように基台２２と、基台２２に取り付けられて水平面内で旋回するとともに上下方向に昇降する胴体２３と、胴体２３に取り付けられて水平面内で旋回する第１ア−ム２４と、第１ア−ム２４に取り付けられて水平面内で旋回する第２ア−ム２５と、第２ア−ムに取り付けられて水平面内で旋回する吸着ハンド２６と、この吸着ハンド２６を覆う吸着パッド２１を備えている。吸着パッドは下面に微細な小孔を多数有する。吸着ハンド２６がウエハを覆うに充分な大きさであるときは吸着パッド２１を装着する必要はない。
【００１９】
搬送ロボット２０は、収納カセット内のウエハの状態を検出するための検出カメラ２７を備えてもよいし、吸着パッド２１にウエハが吸着されたか否か確認するためのセンサ２８を設けてもよい。
【００２０】
収納カセット１０の収納棚上に設けた半円弧状ガイド１４に外周を沿わせて収納されている極薄ウエハｗを搬送ロボット２０のア−ムに取り付けられた吸着パッド２１に吸引させて次の加工現場へ搬出する作業は、次ぎの工程を経て行われる。
【００２１】
１）収納棚上の半円弧状ガイドに外周を沿わせて収納されている極薄ウエハｗの上面に、極薄ウエハの直径に略等しい直径を有する吸着パッド２１を移動させる。（図３参照）
２）減圧を解除した状態で吸着パッド２１を下降させて吸着パッドで極薄ウエハを前記平板１３に押圧し、極薄ウエハｗの反りをなくす。
３）吸着パッドを減圧して極薄ウエハｗを吸着固定する。
４）搬送ロボットア−ムを収納カセットより後退させ、ついで、吸着パッドに吸引された極薄ウエハを搬送ロボットで次の加工現場、例えば研磨盤、エッチング装置、テ−プ剥離装置へ搬出する。
【００２２】
既述したように、吸着ハンド２６がウエハを覆うに充分な大きさであるときは吸着パッド２１を装着する必要はなく、吸着ハンド２６の爪先を半円弧状ガイド１４に当接させて行う。
【００２３】
逆に、後加工された後に極薄ウエハを収納カセットの収納棚１２に収納するには、搬送ロボット２０の吸着パッド２１にウエハを吸着し、所望する収納棚の平板上面に吸着パッド２１を移動し、半円弧状ガイド１４に吸着パッドまたはウエハが当接したら吸着パッドの減圧を解放することにより半円弧状ガイド１４に反ってウエハは落下し、平板１３上に辿り着く。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の多段式収納カセット１０を用い、極薄ウエハｗを搬出する方法は、極薄ウエハｗが吸着パッド２１または吸着ハンド２６で平板上に押圧されて反りを無くしてから吸着固定されるので、ウエハの吸着ミスが少ない。また、従来の多段式収納カセットと比較してウエハの外周面が接触する面積が極めて少なく、かつ、外周面に応力が懸かり難いので外周面チッピングが生じる機会が極小する。
【図面の簡単な説明】
【図１】収納カセットの収納棚の斜視図である。
【図２】多段式収納カセットの斜視図である。
【図３】多段式収納カセットの収納棚に収納されている極薄ウエハを搬出するために吸着パッドが挿入された状態を示す部分正面図である。
【符号の説明】
１０ 多段式収納カセット
１２ 収納棚
１３ 平板
１４ 半円弧状ガイド
１５ 支柱
１６ スナップリング
１７ スプリング
２０ 搬送ロボット
２１ 吸着パッド
２６ 吸着ハンド
ｗ 極薄ウエハ

Claims (3)

1. 収納カセットの収納棚上に収納されている極薄ウエハを搬送ロボットア−ムに取り付けられた吸着パッドに吸引させて次の加工現場へ搬出する方法であって、
   前記収納カセットの収納棚は平板上より極薄ウエハの直径より僅かに大きい直径の半円弧状ガイドを起立させた収納棚であり、極薄ウエハは前記半円弧状ガイドに外周を沿わせて収納されており、収納カセットの棚からの搬出は次ぎの工程を経て行われることを特徴とする極薄ウエハの搬出方法。
   １）収納棚上の半円弧状ガイドに外周を沿わせて収納されている極薄ウエハの上面に、極薄ウエハの直径に略等しい直径を有する吸着パッドを移動させる。
   ２）減圧を解除した状態で吸着パッドを下降させて吸着パッドで極薄ウエハを前記平板に押圧し、極薄ウエハの反りをなくす。
   ３）吸着パッドを減圧して極薄ウエハを吸着固定する。
   ４）搬送ロボットア−ムを収納カセットより後退させ、ついで、吸着パッドに吸引された極薄ウエハを搬送ロボットで次の加工現場へ搬出する。
2. 平板上より極薄ウエハの直径より僅かに大きい直径の半円弧状ガイドを起立させた収納棚の複数を、支柱を介して等間隔で上下に平行に並べた多段式収納カセット。
3. 多段式収納カセットの各収納棚の上面には支柱を挟んでスナップリングが設けられ、各々上下の収納棚間には該スナップリングの上にスプリングが支柱を囲綾して設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の多段式収納カセット。

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