JP2020108908A - ワークの保持方法及びワークの処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】碗状に反りを有したワークを保持し処理する場合に、ワークの押圧による異物付着を引き起こすことなくワークを保持面で吸引保持して、適宜の処理を施す。【解決手段】椀状に反りを有したワークＷの保持方法は、ワークＷを保持する保持面３１と、保持面３１に開口する吸引孔３２０と、吸引孔３２０を吸引手段３３９に選択的に連通する吸引路３３とを有した保持手段３０の保持面３１上に、ワークＷを載置する載置ステップと、保持面３１上のワークＷに液体Ｌを供給して液体Ｌを保持面３１とワークＷとの間に流入させる液体供給ステップと、液体供給ステップを実施した後、吸引手段３３９に吸引孔３２０を連通して液体ＬとともにワークＷを吸引して保持面３１で保持する吸引ステップと、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、碗状に反りを有したワークの保持方法及び保持したワークに処理を施す処理方法に関する。
加工を施すワークが椀状に反っている場合、平坦な保持面を有した保持テーブルで吸引するのみでは保持面上に上手く吸引保持できず、ワークに切削等の各種の処理を施すのが難しいという問題がある。そこで、保持テーブルに載置したワークをプレートで押して平坦化して吸引保持するという手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８−１１７０４１号
しかし、特許文献１に記載されている加工装置では、プレートでワークを押圧する際にワークの被押圧面に異物が付着するおそれがあるため、ワークの種類によっては上記手法を採用することが難しいという問題がある。
よって、碗状に反りを有したワークを保持し処理する場合には、ワークの押圧による異物付着を引き起こすことなく、椀状に反ったワークを保持テーブルの保持面で適切に吸引保持して、その後適宜の処理を施すという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、椀状に反りを有したワークの保持方法であって、ワークを保持する保持面と、該保持面に開口する吸引孔と、該吸引孔を吸引手段に選択的に連通する吸引路とを有した保持手段の該保持面上に、ワークを載置する載置ステップと、該保持面上のワークに液体を供給して該液体を該保持面とワークとの間に流入させる液体供給ステップと、該液体供給ステップを実施した後、該吸引手段に該吸引孔を連通して該液体とともにワークを吸引して該保持面で保持する吸引ステップと、を備えた保持方法である。
前記載置ステップにおいては搬送手段で保持したワークを前記保持面に対して載置し、前記液体供給ステップでは、搬送手段から液体として水を供給すると好ましい。
また、上記課題を解決するための本発明は、前記保持方法で保持したワークに処理を施す処理方法であって、前記吸引ステップを実施した後、ワークに処理を施す処理ステップと、該処理ステップを実施した後、搬送手段で保持したワークを前記保持面上から搬出する搬出ステップと、を備える処理方法である。
本発明に係る処理方法において、前記ワークは半導体ウェーハであり、前記処理ステップでは、切削ブレードで該半導体ウェーハを外周縁に沿って環状に切削すると好ましい。
碗状に反りを有したワークを保持する本発明に係る保持方法は、ワークを保持する保持面と、保持面に開口する吸引孔と、吸引孔を吸引手段に選択的に連通する吸引路とを有した保持手段の保持面上に、ワークを載置する。そして、保持面上に載置したワークに液体を供給して液体を保持面とワークとの間に流入させ保持面とワークと間の隙間を液体で充填した後、吸引手段に吸引孔を連通してワークと保持面との間に液体を介在させた状態で液体とともにワークを吸引して保持面で保持するため、吸引力のリークを生じさせることなく、かつ、椀状に反ったワークを押圧せずに吸引保持できる。
本発明に係るワークの保持方法では、載置ステップにおいては搬送手段で保持したワークを保持面に対して載置し、液体供給ステップでは、搬送手段から液体として水を供給することで、載置ステップと液体供給ステップとをスムーズに行うことが可能となる。
前記保持方法で保持したワークに処理を施す本発明に係る処理方法は、吸引ステップを実施した後、ワークに処理を施す処理ステップと、処理ステップを実施した後、搬送手段で保持したワークを保持面上から搬出する搬出ステップと、を備えることで、碗状に反ったワークに適切な処理を施した後に、保持面からスムーズにワークを搬出することが可能となる。
本発明に係る処理方法において、ワークは半導体ウェーハであり、処理ステップでは、切削ブレードで半導体ウェーハを外周縁に沿って環状に切削することで、例えば外周縁に面取り加工がされている半導体ウェーハの面取り部を適切に切削して除去することが可能となる。
加工装置の一例を模式的に示す平面図である。 保持手段の一例を示す斜視図である。 保持手段の一例を示す断面図である。 第一の搬送手段の一例を示す斜視図である。 載置ステップにおいて、第一の搬送手段で保持したワークを保持手段の保持面に対して載置しようとしている状態を説明する断面図である。 載置ステップにおいて、第一の搬送手段がワークを保持手段の保持面に載置した状態を説明する断面図である。 搬送手段から保持手段の保持面上のワークに液体を供給して液体を保持面とワークとの間に流入させる状態を説明する断面図である。 吸引手段に吸引孔を連通して液体とともにワークを吸引して保持面でワークを保持する状態を説明する断面図である。 保持手段の保持面で保持されたワークに切削ブレードで外周縁に沿って環状に切削処理を施す状態を説明する断面図である。 切削処理が施され保持手段の保持面に保持されたワークを第二の搬送手段で保持しようとしている状態を説明する断面図である。 切削処理が施されたワークを第二の搬送手段によって保持して保持手段の保持面から搬出した状態を説明する断面図である。
図１に示す加工装置１は、第１の切削手段６１又は第２の切削手段６２によって保持手段３０に保持されたワークＷに切削処理を施すフルオートタイプの切削装置であり、円板状のワークＷの保持手段３０への搬入又は保持手段３０からの搬出、ワークＷに対する切削処理、及びワークＷの洗浄等からなる一連の作業を全自動で実施するように構成されている。
なお、加工装置１は切削装置に限定されるものではなく、レーザビーム照射によりワークＷにレーザ加工を施すレーザ加工装置やワークを研削する研削装置であってもよい。
加工装置１は、直方体状の基台１０を備えており、基台１０上の前方側（−Ｙ方向側）が搬入エリアＡ１として設定され、基台１０の奥方側（＋Ｙ方向側）が加工エリアＡ２として設定され、搬入エリアＡ１及び加工エリアＡ２に隣接して洗浄エリアＡ３が設定されている。
基台１０の前方側面には、搬入エリアＡ１から前方に突出するように、第１のカセット載置部１５０及び第２のカセット載置部１５１が設けられており、第１のカセット載置部１５０には加工前のワークＷが収容される第１のカセット１５０ａが載置され、第２のカセット載置部１５１には加工後のワークＷが収容される第２のカセット１５１ａが載置される。第１のカセット載置部１５０は、他の装置から加工装置１への搬入口として機能し、第２のカセット載置部１５１は、加工装置１から他の装置（例えば、研削装置）への搬出口として機能する。
そして、第１のカセット１５０ａ及び第２のカセット１５１ａの近傍には、第１のカセット１５０ａからの加工前のワークＷの取り出し及び第２のカセット１５１ａへの加工後のワークＷの収容を行うロボット１３が配設されている。ロボット１３は、ワークＷを保持するハンド部１３０と、ハンド部１３０に連結され多関節を備え屈曲可能なアーム部１３１と、ボールネジ機構等を備えハンド部１３０及びアーム部１３１をＸ軸方向に直動させる移動手段１３２とを備えている。
加工エリアＡ２におけるロボット１３の可動範囲内には、加工前のワークＷを仮置きする仮置きテーブル１４１が設けられており、仮置きテーブル１４１には図示しない位置合わせ手段が配設されている。図示しない位置合わせ手段は、第１のカセット１５０ａから搬出され仮置きテーブル１４１に載置されたワークＷを、例えば縮径する位置合わせピンで所定の位置に位置合わせ（センタリング）する。その結果、ワークＷの中心位置が把握される。
仮置きテーブル１４１の奥方には、ワークＷの搬入位置と切削位置との間でＸ軸方向に往復移動する保持手段３０が設けられている。基台１０上には、この保持手段３０の移動軌跡に沿ってＸ軸方向に延在する開口部が形成されており、該開口部には、伸縮する蛇腹カバー３８ａが配設されている。蛇腹カバー３８ａには、保持手段３０を支持する図２に示す支持カバー３８ｂが連結されており、支持カバー３８ｂ及び蛇腹カバー３８ａの下方には保持手段３０をＸ軸方向に往復移動させるボールネジ式の移動機構（不図示）が設けられている。
例えば、図２、３に示す保持手段３０は、ワークＷを保持する保持面３１と、保持面３１に開口する吸引孔３２０（図２には不図示）と、吸引孔３２０を図３に示す吸引手段３３９に選択的に連通する吸引路３３とを少なくとも有している。
図２に示すように、保持手段３０は、支持カバー３８ｂ上に保持手段回転手段３７を介して支持されており、保持手段回転手段３７によってＺ軸方向の軸心周りに回転可能となっている。
保持手段３０は上面視円形状に形成されており、例えば、保持面３１の中央領域３１０が外周側よりも一段低く形成されている。このため、保持手段３０の保持面３１では、中央領域３１０の外周側の環状の支持面３１１だけでワークＷが支持され、中央領域３１０がワークＷの裏面Ｗｂから離間される。なお、保持手段３０は、保持面が平坦で面一の保持面であって、保持面全体でワークＷを吸引保持する構成となっていてもよい。
保持手段３０の支持面３１１には、環状溝３１２が形成されている。環状溝３１２には、細かな吸引孔３２０を備える環状板状のポーラス部材３２が嵌め込まれており、ポーラス部材３２の上面と支持面３１１とは面一の状態になっている。ポーラス部材３２の外径はワークＷの外径を考慮して、例えば、ワークＷの外径よりも少しだけ小さく設定されている。加工装置１では例えばワークＷの外周縁Ｗｄ部分だけが環状に切削されるため、ワークＷの外周部分を保持手段３０の保持面３１に開口する吸引孔３２０を備えるポーラス部材３２によって吸引保持させることで適切な切削処理が可能になっている。
なお、保持手段３０はポーラス部材３２を備えず、支持面３１１に周方向に均等間隔を空けて吸引孔が形成されている、又は環状の吸引溝が形成されていてもよい。
保持手段３０の保持面３１を構成する外周側の支持面３１１に形成された環状溝３１２の底には、保持手段３０を厚み方向に貫通する例えば複数の貫通路３０３が形成されている。貫通路３０３は、保持手段３０の中心を中心とした均等角度で、且つ周方向に均等間隔で配置されている。
図３に示すように、貫通路３０３の下端側には、金属配管や可撓性を有する樹脂チューブ等からなる吸引路３３の一端が図示しないロータリージョイント等を介して接続されている。吸引路３３の他端側には、真空発生装置又はエジェクター機構等の吸引手段３３９が接続されている。吸引路３３上には例えばポーラス部材３２の吸引孔３２０を吸引手段３３９に選択的に連通させるソレノイドバルブ３３８が配設されており、ソレノイドバルブ３３８が開かれた状態で吸引手段３３９が作動することで、吸引手段３３９が生み出す吸引力が吸引路３３、貫通路３０３、及び吸引孔３２０を通り、保持手段３０の保持面３１の支持面３１１に伝達される。
例えば、吸引路３３上には図示しない気液分離器が配設されている。液体が吸引手段３３９まで吸引されてくると、吸引手段３３９により生成される吸引力が低下してしまうが、気液分離器によって吸引路３３内を通るエアから液体が分離されることで、吸引手段３３９の吸引力の低下は防がれる。
図２、３に示すように、保持手段３０の中央領域３１０の外周側には、保持手段３０を厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通する複数（本実施の形態では３つ）の進入口３１０ｃが形成されている。進入口３１０ｃは、保持手段３０の中心を中心とした均等角度で、且つ周方向に均等間隔で配置されている。
例えば、保持手段回転手段３７の内部には、保持面３１中の支持面３１１で吸引保持されるワークＷを突き上げて、保持手段３０からワークＷを離反させる突き上げ機構３６が設けられている。突き上げ機構３６によって支持面３１１よりも上方までワークＷの裏面Ｗｂが突き上げられることで、ワークＷが保持手段３０から離脱可能な状態になる。
突き上げ機構３６は、例えば、電動シリンダー又はエアシリンダー等であって、進入口３１０ｃ内に収容された突き上げピン３６０を保持手段３０の中央領域３１０から支持面３１１の高さ位置を越える高さ位置まで出没させるように構成されている。
なお、加工装置１は、突き上げ機構３６を備えない構成となっていてもよい。
例えば、加工装置１は、図１に示す仮置きテーブル１４１でセンタリングされたワークＷを保持手段３０に搬送する第一の搬送手段４１と、基台１０上においてワーク搬出位置に位置付けられた保持手段３０の近傍に配設され、保持手段３０上で加工処理が施されたワークＷを保持手段３０から洗浄エリアＡ３内の裏面洗浄機構５０に搬送する第二の搬送手段４２と、洗浄エリアＡ３内をＹ軸方向に往復移動でき、洗浄エリアＡ３において裏面洗浄機構５０から表面洗浄機構５１にワークＷに搬送する第三の搬送手段４３と、を備えている。
例えば、第一の搬送手段４１は、加工エリアＡ２をＹ軸方向に延びる直動軸４４０の側面をＹ軸方向に自在にスライド移動可能な第一の移動アーム４４１の下面に、第一の昇降手段４４５を介して固定されている。
図４は、本実施の形態における第一の搬送手段４１の一例を示す斜視図である。なお、第一の搬送手段４１は、図４に示す構成に限定されない。なお、図１に示す第二の搬送手段４２及び第三の搬送手段４３の構成は、第一の搬送手段４１の構成と同様であるため説明は省略する。
第一の搬送手段４１は、ワークＷの外周縁Ｗｄを保持するエッジクランプ式の搬送手段であり、上面視矩形状のベース部４１１と、ベース部４１１の四辺から四方に水平に延びる長尺状のガイド台４１２とを備えている。
例えば、ベース部４１１の上面には、電動シリンダー又はエアシリンダー等からなる第一の昇降手段４４５が連結されており、第一の昇降手段４４５は第一の移動アーム４４１に連結されている。このように、本実施形態では、第一の移動アーム４４１と第一の昇降手段４４５とによって、第一の搬送手段４１は鉛直方向（Ｚ軸方向）及びＹ軸方向に移動可能となっている。
各ガイド台４１２の先端側には、ベース部４１１の各側面に対向するように支持壁４１３が垂下している。このベース部４１１の側面と支持壁４１３とに水平方向に延在するボールネジ４１４の両端が支持されている。各ボールネジ４１４には、例えば略直方体状の可動ブロック４１５がその内部に備えるナットを介して螺合されている。また、各ボールネジ４１４は、ベース部４１１の内部に配設された図示しないモータに連結されている。
各可動ブロック４１５の下面には、ワークＷの外周縁Ｗｄに接する爪部材４１６が一体的に配設されている。爪部材４１６は、爪先４１６ａをベース部４１１側に向けた断面視略Ｌ字状に形成されている。このように、爪部材４１６は、ワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄを保持するように、第一の搬送手段４１に環状に配置されている。
図示しないモータがボールネジ４１４を正転又は逆転駆動することにより、可動ブロック４１５は、ガイド台４１２の下面にガイドされながら移動量が把握されつつ水平方向に直動される。このとき、各可動ブロック４１５に設けられた各爪部材４１６は、ワークＷの外周縁Ｗｄから離間した待機位置と、半径方向で接近してワークＷの外周縁Ｗｄを保持する作用位置との間で移動される。図５に示すように、各可動ブロック４１５の接近によってワークＷの裏面Ｗｂが爪部材４１６の爪先４１６ａに載せられることで、ワークＷの外周縁Ｗｄが第一の搬送手段４１に保持される。
例えば、複数の爪部材４１６のそれぞれには、爪部材４１６の接近方向（内側）に検出面を向けた図示しない非接触式センサが設けられていてもよい。非接触式センサは、例えばワークＷの外周側面との間にコンデンサを形成し、コンデンサの静電容量の変化から爪部材４１６とワークＷの外周側面との距離を検出する静電容量センサや、測定光を出射した後測定光がワークＷの外周側面で反射された反射光を受光する時間から爪部材４１６とワークＷの外周側面との距離を検出するレーザーセンサである。そして、非接触式センサは、ワークＷの外周側面に対する接近を検知し、各爪部材４１６がワークＷの外周側面に接触して中心方向にワークＷを曲げて破損させるといった事態が生じないようにしている。このため、爪部材４１６の爪先４１６ａは、ワークＷの外周側面に当接することなく、裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄを支持できるようになっている。
なお、第一の搬送手段４１の構成は本実施形態に限定されるものではない。例えば、ベース部４１１からガイド台４１２が１２０度周方向に離間して３本延出されており、各ガイド台４１２に配設された計３つの爪部材４１６によって、ワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄを保持する構成となっていてもよい。
第一の搬送手段４１の例えばベース部４１１の４隅には、ワークＷに液体を滴下して供給する液体供給ノズル４１８が配設されている。ワークＷを保持する爪部材４１６よりも上方に位置する液体供給ノズル４１８は、図示の例においてはブロック状に形成されているが、この形状に限定されるものではない。液体供給ノズル４１８の図示しない水供給口は、液体供給ノズル４１８の下面において−Ｚ方向に向かって開口している。液体供給ノズル４１８は、例えば純水を蓄えた水供給源４１９に可撓性を有する樹脂チューブを介して連通している。なお、液体供給ノズル４１８の配設位置は本実施形態に限定されるものではなく、配設個数も３つ以下、又は５つ以上であってもよい。
第一の搬送手段４１と、図１に示す第二の搬送手段４２及び第三の搬送手段４３とは同一の構成となっているが、第一の搬送手段４１は液体供給ノズル４１８を備えず、第二の搬送手段４２及び第三の搬送手段４３が液体供給ノズル４１８を備え下方に水を供給できる構成となっていてもよい。
図１に示すように、加工エリアＡ２には、門型コラム１４が保持手段３０のＸ軸方向の移動経路上を跨ぐように立設されている。門型コラム１４の＋Ｘ方向側の側面には、例えば、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに直交するＹ軸方向に第１の切削手段６１又は第２の切削手段６２を往復移動させる割り出し送り手段１６が配設されている。
割り出し送り手段１６は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１６０と、ボールネジ１６０と平行に配設された一対の図示しないガイドレールと、ボールネジ１６０の一端に連結されたモータ１６２と、内部のナットがボールネジ１６０に螺合し側部が図示しないガイドレールに摺接し第１の切削手段６１が連結された第１の可動板１６３と、内部のナットがボールネジ１６０に螺合し側部が図示しないガイドレールに摺接し第２の切削手段６２が連結された第２の可動板１６４とを備えている。そして、図示しないモータがボールネジ１６０を回動させると、これに伴い第１の可動板１６３（第２の可動板１６４）がガイドレールにガイドされてＹ軸方向に移動し、第１の可動板１６３（第２の可動板１６４）上に第１の切込み送り手段１７１（第２の切込み送り手段１７２）を介して連結された第１の切削手段６１（第２の切削手段６２）がＹ軸方向に移動される（割り出し送りされる）。
図１に示す第１の切削手段６１（第２の切削手段６２）をＺ軸方向に往復移動させる第１の切込み送り手段１７１（第２の切込み送り手段１７２）は、例えばボールネジ機構であり、図示しないモータによって回転する第１のボールネジ１７１ａ（第２のボールネジ１７２ａ）によって、第１の切削手段６１（第２の切削手段６２）が固定された第１可動台１７１ｂ（第２可動台１７２ｂ）がＺ軸方向に往復移動する構成となっている。
第１の切削手段６１は、軸方向がＹ軸方向であるスピンドル６１０と、第１可動台１７１ｂに固定されスピンドル６１０を回転可能に支持するハウジング６１１と、スピンドル６１０を回転させる図示しないモータと、スピンドル６１０の先端に装着されている切削ブレード６１３とを備えており、モータがスピンドル６１０を回転駆動することに伴い切削ブレード６１３が回転する。また、第１の切削手段６１は、切削ブレード６１３とワークＷとの接触部位に切削水を噴射する図示しないノズルを有している
第２の切削手段６２は、第１の切削手段６１と同様の構成となっており、Ｙ軸方向において第２の切削手段６２の切削ブレード６１３が第１の切削手段６１の切削ブレード６１３と対向する状態になっている。
加工装置１は、例えばワークＷの外周縁Ｗｄの座標位置及びワークＷの中心の座標位置を認識できるアライメント手段６５を備えている。アライメント手段６５は、例えば、第１の切削手段６１のハウジング６１１の側面に取り付けられており、図示しない光照射手段と、ワークＷからの反射光を捕らえる光学系及び光学系で結像された被写体像を出力する撮像素子等で構成されたカメラとを備えている。
図１に示す保持手段３０上で加工処理が施されたワークＷを保持手段３０から洗浄エリアＡ３内の裏面洗浄機構５０に搬送する第二の搬送手段４２は、先に説明した図４に示す第一の搬送手段４１と同様の構成となっている。第二の搬送手段４２のベース部４１１の上面には、電動シリンダー又はエアシリンダー等からなる第二の昇降手段４４６が連結されており、第二の搬送手段４２はＺ軸方向に昇降可能となっている。第二の昇降手段４４６には、水平方向に延在する第二の移動アーム４５２が接続されており、第二の移動アーム４５２はＺ軸方向の軸心を備える回転軸４５３によって基台１０上を旋回移動可能となっている。
洗浄エリアＡ３には、ワークＷの裏面Ｗｂを洗浄する裏面洗浄機構５０と、ワークＷの表面Ｗａに積層された図２に示すモールド層Ｗ２を洗浄する表面洗浄機構５１とが設けられている。裏面洗浄機構５０では、下方から洗浄水が噴射されながら、スポンジ等で擦られることでワークＷの裏面Ｗｂが洗浄される。
例えば、第三の搬送手段４３は、先に説明した図４に示す第一の搬送手段４１と同様の構成となっている。第三の搬送手段４３のベース部４１１の上面には、電動シリンダー又はエアシリンダー等からなる第三の昇降手段４４７が連結されており、第三の搬送手段４３はＺ軸方向に昇降可能となっている。第三の昇降手段４４７には、洗浄エリアＡ３をＹ軸方向に延びる直動軸４６１の側面をＹ軸方向に自在にスライド移動可能な第三の移動アーム４６３が接続されている。
以下に、上述の加工装置１を用いて本発明に係るワークの保持方法及び該保持方法で保持したワークに処理を施す処理方法を実施する場合の、保持方法の各ステップ及び処理方法の各ステップについて説明する。
図２、３に示すワークＷは、例えば、ＣＯＷ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｗａｆｅｒ）プロセスによって製造された半導体ウェーハである。即ち、ワークＷは、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハであり、分割予定ラインで区切られた矩形領域に配設された図示しないデバイス、電極パッド、及びバンプ等が形成された表面Ｗａは、所定の樹脂によってモールドがなされ一様な厚さのモールド層Ｗ２が積層されている。即ち、モールド層Ｗ２中には、複数のデバイス、電極パッド、及びバンプ等が封止されている。なお、ワークＷはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等を母材とするものであってもよい。
図２、３に示すワークＷの露出面（下面）は、ワークＷの裏面Ｗｂとなる。ワークＷは、モールド層Ｗ２の形成時における熱影響（モールド層Ｗ２の収縮等）によって、その全体が中凹状に湾曲している、即ち、碗状の反りを有している。なお、この碗状の反りとは、図３に示す保持手段３０の保持面３１にワークＷを裏面Ｗｂを下側にむけて載置した際に、ワークＷが保持面３１上で椀のように、即ち、ワークＷの裏面Ｗｂがその外周側の領域から中央の領域に向かって徐々に低くなっていくような反りである。本実施形態においては、ワークＷは、外周縁Ｗｄが面取り加工されており断面が略円弧状になった面取り部が形成されている。
ワークの裏面Ｗｂには、例えば図示しないダイシングテープが貼着されている。
ワークＷは上記のようなモールド層Ｗ２が表面Ｗａに積層された半導体ウェーハに限定されるものではなく、複数のウェーハを重ねて樹脂等からなる接着層でウェーハ同士を接合した積層ウェーハやパッケージ基板等の碗状の反りを有したものであってもよい。
（１）保持方法の載置ステップ
まず、図１に示すロボット１３が第１のカセット１５０ａから棚状に収納されている一枚のワークＷを引き出し、ワークＷを仮置きテーブル１４１に移動させる。次いで、図示しない位置合わせ手段によりワークＷがセンタリングされる。
次に、センタリングされたワークＷの中心位置に、第一の搬送手段４１の中心位置が合うように、仮置きテーブル１４１の上方に第一の搬送手段４１が第一の移動アーム４４１によって−Ｙ方向に移動されて位置付けられる。このとき、第一の搬送手段４１の四方に位置する各爪部材４１６がそれぞれ待機位置に位置しており、各爪部材４１６の爪先４１６ａがワークＷの外周縁Ｗｄから径方向外側に離れている。さらに、第一の昇降手段４４５によって第一の搬送手段４１が降下して仮置きテーブル１４１に近づけられ、各爪部材４１６の爪先４１６ａがワークＷの裏面Ｗｂ側に入り込める高さに位置付けられる。
図４に示すボールネジ４１４が回動して各爪部材４１６が個別に移動されて、各爪部材４１６がそれぞれワークＷの外周側面に近づけられる。そして、爪部材４１６の爪先４１６ａがワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄ下側に入り込み、図５に示すように、ワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄが４つの爪部材４１６によって下側から支持される。
各爪部材４１６の爪先４１６ａにワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄが引っ掛けられてワークＷの外周縁Ｗｄが第一の搬送手段４１によって支持された後、第一の昇降手段４４５によって第一の搬送手段４１が上昇して、ワークＷが仮置きテーブル１４１から持ち上げられて、保持手段３０に向けて搬送される。
保持手段３０の中心位置に第一の搬送手段４１によって保持されているワークＷの中心が略合致するように、保持手段３０の上方に第一の搬送手段４１が第一の移動アーム４４１によって＋Ｙ方向に移動されて位置付けられる。
ここで、図５に示すように、突き上げ機構３６の突き上げピン３６０は、突き上げられており、保持手段３０の支持面３１１よりもその先端が上方に位置している。
図５に示すように、第一の昇降手段４４５により、第一の搬送手段４１が−Ｚ方向へ降下し、ワークＷの裏面Ｗｂが突き上げピン３６０の先端に当接した後、第一の搬送手段４１の降下が停止される。次いで、図６に示すボールネジ４１４が回動して各爪部材４１６が個別に移動されて、各爪部材４１６がそれぞれワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄから離間する。その結果、ワークＷが３本の突き上げピン３６０（図６においては、２本のみ図示）によって支持される。
さらに、突き上げピン３６０が、その先端が保持手段３０の保持面３１中の支持面３１１の高さ位置よりも低い高さ位置に至るまで、進入口３１０ｃ内を降下する。突き上げピン３６０が降下すると共に、ワークＷも降下してワークＷの裏面Ｗｂ中の外周側の領域が環状の支持面３１１によって支持される。このとき、保持手段３０の中央領域３１０が外周側の支持面３１１よりも一段低く形成されているため、保持手段３０の保持面３１中の外周側の環状の支持面３１１のみがワークＷに接するため、ワークＷの裏面Ｗｂに対するゴミの付着が抑えられる。ワークＷは碗状に反りを有しているため、ワークＷの裏面Ｗｂの外周側の領域と支持面３１１との間には図７に示すように隙間が形成される。
このように、保持手段３０の保持面３１にワークＷが載置されることで、載置ステップが完了する。
（２）保持方法の液体供給ステップ
次いで、保持手段３０の保持面３１上のワークＷに液体Ｌ（純水）を供給して液体Ｌを保持面３１とワークＷの裏面Ｗｂとの間（図７に示す隙間）に流入させる。
具体的には、図７に示すように、ワークＷの上方に位置する第一の搬送手段４１の液体供給ノズル４１８からワークＷのモールド層Ｗ２の例えば中央領域に向けて液体Ｌ（純水）が適量滴下される。なお、第一の搬送手段４１が液体供給ノズル４１８を備えていない場合には、図１に示す第二の搬送手段４２を保持手段３０で保持されたワークＷの上方に位置付けて、第二の搬送手段４２の液体供給ノズル４１８から液体ＬをワークＷに対して供給してもよい。また、例えば、保持手段３０の外周外側に液体供給ノズルを隣接するように配設し、ワークＷの上方横側から該液体供給ノズルにより放物線を描くように噴射された液体Ｌをモールド層Ｗ２に供給するものとしてもよい。
モールド層Ｗ２上の液体Ｌはモールド層Ｗ２上に堆積するとともに径方向外側に広がっていき、モールド層Ｗ２の外周縁を越えて、図８に示すように、ワークＷの裏面Ｗｂの外周側の領域と支持面３１１との隙間に入り込み、該隙間が液体Ｌで満たされる。この状態からさらに液体Ｌがモールド層Ｗ２上に表面張力によって所定量堆積して継続的に該隙間が液体Ｌで満たされる状態になったら、次の吸引ステップに移行する。
保持手段３０でワークＷを保持する場合には、例えば、ワークＷを保持面３１に載置する前に保持面３１に液体Ｌを供給し、その上にワークＷを載置して、ワークＷの裏面Ｗｂの外周側の領域と支持面３１１との間の隙間を液体Ｌで満たして、吸引力のリークが該隙間から起こらないようすることも考えられる。しかし、保持面３１に載置されたワークＷを吸引保持する前に、保持面３１上で液体Ｌによって浮遊するワークＷの位置ずれが生じるおそれがあった。しかし、本発明に係るワークの保持方法においては、液体供給ステップにおいて、ワークＷが保持面３１に載置された状態で液体ＬをワークＷ上から供給して該隙間に液体Ｌを充填するため、ワークＷの保持面３１上における位置ずれを防止できる。
（３）保持方法の吸引ステップ
液体供給ステップを実施した後、吸引手段３３９にポーラス部材３２の吸引孔３２０を連通して液体ＬとともにワークＷを吸引して保持手段３０の保持面３１の支持面３１１で吸引保持する。吸引ステップにおいてワークＷを吸引保持するまでは、第一の搬送手段４１の液体供給ノズル４１８からワークＷに液体Ｌを供給し続けると好ましい。
吸引ステップでは、図８に示すように、ソレノイドバルブ３３８が開かれてポーラス部材３２の吸引孔３２０が吸引手段３３９に連通される。次いで、吸引手段３３９が作動することで、吸引手段３３９が生み出す吸引力が吸引路３３、保持手段３０の貫通路３０３、及びポーラス部材３２の吸引孔３２０を通り支持面３１１に伝達される。その結果、液体Ｌが吸引孔３２０から吸引路３３に吸引されると共に、ワークＷが吸引される液体Ｌにつられて碗状の反りに抗して支持面３１１に吸引保持され、保持面３１上でワークＷが平坦な状態になる。吸引の際には、ワークＷの裏面Ｗｂの外周側の領域と支持面３１１との間の隙間を満たす液体Ｌによって密閉性が高められて吸引力をリークさせる該隙間がシールされているため、保持面３１でワークＷが確実に吸引保持される。
例えば、ワークＷが保持面３１で吸引保持された後に、第一の搬送手段４１からのワークＷに対する液体Ｌの供給が停止される。
（４）処理方法の処理ステップ
次いで、図１に示すワークＷを吸引保持した保持手段３０が、＋Ｘ方向に送られ例えば第１の切削手段６１の下方に位置付けられる。
本実施形態における処理ステップでは、ワークＷの裏面Ｗｂから図９に示す例えば第１の切削手段６１の切削ブレード６１３で、モールド層Ｗ２とワークＷとを切削することでモールド層Ｗ２とワークＷとを例えば環状に除去する。
まず、図１に示すアライメント手段６５によって、ワークＷのエッジアライメントが実施される。即ち、保持手段３０が回転し、保持手段３０に保持されたワークＷの外周縁Ｗｄがアライメント手段６５のカメラによって複数箇所撮像される。そして、撮像画像から例えば外周縁Ｗｄの離間した３点の座標が検出され、該３点の座標に基づく幾何学的演算処理により、保持手段３０上のワークＷの正確な中心座標が求められる。
そして、ワークＷの該中心座標の情報及び予め認識されているワークＷのサイズ情報を基にして、保持手段３０がＸ軸方向に移動され、第１の切削手段６１がＹ軸方向に割り出し送りされて、図９に示すように、ワークＷの外周縁Ｗｄから所定距離内側の所定位置が切削ブレード６１３の直下に位置するように両者の位置付けがなされる。該位置付けによって、例えば、切削ブレード６１３の下端面の厚み方向の約２／３が、ワークＷの外周縁Ｗｄを含むワークＷの外周領域に接触する状態になる。
次いで、図示しないモータがスピンドル６１０を−Ｙ方向側から見て時計回り方向に高速回転させることで、スピンドル６１０に固定された切削ブレード６１３を同方向に高速回転させる。さらに、図１に示す第１の切込み送り手段１７１が−Ｚ方向に第１の切削手段６１を下降させ、切削ブレード６１３をモールド層Ｗ２からワークＷに所定深さ切り込ませる。切削ブレード６１３の切込み深さは、例えば、ワークＷのエッジトリミング加工後に実施する研削加工におけるワークＷの研削量等に基づいて決定される。切削ブレード６１３を所定の高さ位置まで切込み送りした後、切削ブレード６１３を高速回転させ続けた状態で、保持手段３０を＋Ｚ方向側から見て反時計方向に３６０度回転させることで、ワークＷを外周縁Ｗｄに沿って環状に切削する。ワークＷと切削ブレード６１３との接触箇所には、第１の切削手段６１が備える図示しないノズルから切削水が供給されて、該接触部位の洗浄及び冷却がなされる。
なお、処理ステップは、本実施形態のような切削ブレード６１３によるワークＷの外周縁Ｗｄのエッジトリミングによる面取り部の除去に限定されるものではなく、例えば、ワークＷに対して、図示しない分割予定ラインに沿ったハーフカット加工やフルカット加工であってもよい。
（５）処理方法の搬出ステップ
上記のように処理ステップを実施した後、図１に示す第二の搬送手段４２で保持したワークＷを保持手段３０の保持面３１上から搬出する。本実施形態における搬出ステップでは、図１０に示すように、第二の搬送手段４２の液体供給ノズル４１８からワークＷのモールド層Ｗ２に対して液体Ｌを供給する。
具体的には、処理ステップにおいては、ワークＷを吸引保持した図１に示す保持手段３０が、−Ｘ方向に送られて、第二の搬送手段４２の可動範囲内に位置付けられる。図１０に示すように、まず、ソレノイドバルブ３３８が閉じられ吸引手段３３９が生み出す吸引力の支持面３１１に対する伝達が遮断される。したがって、保持手段３０によるワークＷの吸引保持が解除される。その後、突き上げ機構３６の突き上げピン３６０が上昇して、突き上げピン３６０の上端が保持手段３０の中央領域３１０から支持面３１１の高さ位置よりも高い高さ位置まで突き出される。保持面３１中の支持面３１１で吸引保持されているワークＷは、中央領域３１０から突き出された３本の突き上げピン３６０によって持ち上げられ、ワークＷと支持面３１１との間に残存していた真空吸着力が除去され、支持面３１１から上方に離反される。これによって、保持手段３０とワークＷとの間に、第二の搬送手段４２の爪部材４１６の爪先４１６ａが入り込む隙間が形成される。
次に、図１０に示すように、保持手段３０の支持面３１１からワークＷが離反されると、ワークＷの中心位置に第二の搬送手段４２の中心位置が合うように、保持手段３０の上方に第二の搬送手段４２が第二の移動アーム４５２によって水平方向に旋回移動されて位置付けられる。このとき、第二の搬送手段４２の四方に位置する各爪部材４１６がそれぞれ待機位置に位置しており、各爪部材４１６の爪先４１６ａがワークＷの外周縁Ｗｄから径方向外側に離れている。また、第二の搬送手段４２が降下して保持手段３０に近づけられて、各爪部材４１６の爪先４１６ａがワークＷの裏面Ｗｂ側に入り込める高さに位置付けられる。
ワークＷの上方に位置する第二の搬送手段４２の液体供給ノズル４１８からワークＷのモールド層Ｗ２の例えば中央領域に向けて液体Ｌ（純水）が適量滴下される。これは、ワークＷを図１に示す裏面洗浄機構５０に搬送するまでの間に、ワークＷのモールド層Ｗ２等が乾燥して処理ステップにおいて発生した切削屑が付着するのを防止するためである。なお、液体Ｌの供給がされずに第二の搬送手段４２によりワークＷの搬送が行われてもよい。
図１０に示すボールネジ４１４が回動して、各爪部材４１６がそれぞれワークＷの外周側面に近づけられる。そして、爪部材４１６の爪先４１６ａがワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄ下側に入り込み、図１１に示すように、ワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄが４つの爪部材４１６によって下側から支持される。
各爪部材４１６の爪先４１６ａにワークＷの裏面Ｗｂの外周縁Ｗｄが引っ掛けられて、ワークＷの外周縁Ｗｄが第二の搬送手段４２によって支持された後、第二の昇降手段４４６によって第二の搬送手段４２が上昇して、ワークＷが保持手段３０の保持面３１から持ち上げられて、図１に示す裏面洗浄機構５０に向けて搬送される。
裏面洗浄機構５０では、下方から洗浄水が噴射されながら、回転するスポンジ等で擦られることでワークＷの裏面Ｗｂが洗浄される。裏面Ｗｂが洗浄された後のワークＷは、第三の搬送手段４３によって裏面洗浄機構５０からピックアップされ、第三の移動アーム４６３によって表面洗浄機構５１に搬送される。第三の搬送手段４３によるワークＷの保持は、第二の搬送手段４２によるワークＷの保持と同様に行われる。例えば、第三の搬送手段４３からワークＷのモールド層Ｗ２に乾燥による切削屑の付着を防ぐための液体Ｌ（純水）の供給がされつつ、第三の搬送手段４３によってワークＷが表面洗浄機構５１のスピンナテーブル５１１に載置される。表面洗浄機構５１では、ワークＷを保持したスピンナテーブル５１１が基台１０内の洗浄室に降下され、洗浄水が噴射されてワークＷの表面Ｗａに積層されたモールド層Ｗ２が洗浄された後、乾燥エアが吹き付けられてワークＷが乾燥される。モールド層Ｗ２が洗浄された後のワークＷは、ロボット１３によってスピンナテーブル５１１からピックアップされ、第２のカセット１５１ａ内に棚状に収容される。
碗状に反りを有したワークＷを保持する本発明に係る保持方法は、ワークＷを保持する保持面３１と、保持面３１に開口する吸引孔３２０と、吸引孔３２０を吸引手段３３９に選択的に連通する吸引路３３とを有した保持手段３０の保持面３１上に、ワークＷを載置する。そして、保持面３１上に載置したワークＷに液体Ｌを供給して液体Ｌを保持面３１とワークＷとの間に流入させ保持面３１とワークＷと間の隙間を液体Ｌで充填した後、吸引手段３３９に吸引孔３２０を連通してワークＷと保持面３１との間に液体Ｌを介在させた状態で液体ＬとともにワークＷを吸引して保持面３１で保持するため、吸引力のリークを生じさせることなく、かつ、椀状に反ったワークＷを押圧せずに吸引保持できる。
本発明に係るワークＷの保持方法では、載置ステップにおいては例えば第一の搬送手段４１で保持したワークＷを保持面３１に対して載置し、液体供給ステップでは、例えば第一の搬送手段４１から液体Ｌとして水を供給することで、載置ステップと液体供給ステップとをスムーズに行うことが可能となる。
前記保持方法で保持したワークＷに処理を施す本発明に係る処理方法は、吸引ステップを実施した後、ワークＷに処理を施す処理ステップと、処理ステップを実施した後、例えば第二の搬送手段４２で保持したワークＷを保持手段３０の保持面３１上から搬出する搬出ステップと、を備えることで、碗状に反ったワークＷに適切な処理を施した後に保持面３１からスムーズにワークＷを搬出することが可能となる。
本発明に係る処理方法において、ワークＷは半導体ウェーハであり、処理ステップでは、切削ブレード６１３で半導体ウェーハであるワークＷの外周縁Ｗｄに沿って環状に切削を行うことで、例えば外周縁Ｗｄに面取り加工がされている半導体ウェーハの面取り部を適切に切削して除去することが可能となる。
なお、本発明に係るワークの保持方法及びワークの処理方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている加工装置１の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
Ｗ：ワーク Ｗａ：ワークの表面 Ｗｂ：ワークの裏面 Ｗｄ：ワークの外周縁
Ｗ２：モールド層
１：加工装置 １０：基台
Ａ１：搬入エリア
１５０：第１のカセット載置部 １５０ａ：第１のカセット
１５１：第２のカセット載置部 １５１ａ：第２のカセット
１３：ロボット １３０：ハンド部 １３１：アーム部 １３２：移動手段
Ａ２：加工エリア
１４１：仮置きテーブル
４４０：直動軸 ４４１：第一の移動アーム
４１：第一の搬送手段 ４１１：ベース部 ４１２：ガイド台 ４１３：支持壁
４１４：ボールネジ ４１５：可動ブロック ４１６：爪部材 ４１６ａ：爪先
４１８：液体供給ノズル ４１９：水供給源
４４５：第一の昇降手段
１４：門型コラム
１６：割り出し送り手段 １６０：ボールネジ １６２：モータ １６３：第１の可動板
１６４：第２の稼動板
１７１：第１の切込み送り手段 １７１ａ：第１のボールネジ １７１ｂ：第１可動台
１７２：第２の切込み送り手段 １７２ａ：第２のボールネジ １７２ｂ：第２可動台
６１：第１の切削手段 ６１０：スピンドル ６１１：ハウジング ６１３：切削ブレード ６２：第２の切削手段 ６５：アライメント手段
３０：保持手段 ３０３：貫通路 ３１：保持面 ３１０：中央領域 ３１１：支持面 ３１２：環状溝 ３１０ｃ：進入口
３２：ポーラス部材 ３２０：吸引孔
３３：吸引路 ３３９：吸引手段 ３３８：ソレノイドバルブ
３６：突き上げ機構 ３６０：突き上げピン ３７：保持手段回転手段
３８ａ：蛇腹カバー ３８ｂ：支持カバー
４２：第二の搬送手段 ４４６：第二の昇降手段 ４５２：第二の移動アーム ４５３：回転軸
Ａ３：洗浄エリア
４３：第三の搬送手段 ４４７：第三の昇降手段 ４６３：第三の移動アーム ４６１：直動軸
５０：裏面洗浄機構
５１：表面洗浄機構 ５１１：スピンナテーブル

Claims (4)

  1. 椀状に反りを有したワークの保持方法であって、
    ワークを保持する保持面と、該保持面に開口する吸引孔と、該吸引孔を吸引手段に選択的に連通する吸引路とを有した保持手段の該保持面上に、ワークを載置する載置ステップと、
    該保持面上のワークに液体を供給して該液体を該保持面とワークとの間に流入させる液体供給ステップと、
    該液体供給ステップを実施した後、該吸引手段に該吸引孔を連通して該液体とともにワークを吸引して該保持面で保持する吸引ステップと、を備えた保持方法。
  2. 前記載置ステップにおいては搬送手段で保持したワークを前記保持面に対して載置し、前記液体供給ステップでは、搬送手段から液体として水を供給する、請求項１記載の保持方法。
  3. 請求項１又は２に記載の保持方法で保持したワークに処理を施す処理方法であって、
    前記吸引ステップを実施した後、ワークに処理を施す処理ステップと、
    該処理ステップを実施した後、搬送手段で保持したワークを前記保持面上から搬出する搬出ステップと、を備える処理方法。
  4. 前記ワークは半導体ウェーハであり、
    前記処理ステップでは、切削ブレードで該半導体ウェーハを外周縁に沿って環状に切削する、請求項３に記載の処理方法。
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