JP2825101B2 - ウエハ用フレームの移動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 ウエハ用フレームの移動装置に関し、 ウエハ用フレームを所定の姿勢で移動可能にして塵埃
の発生をなくすようにすることを目的とし、 ウエハ用フレームの環状部の第１の位置の下面に係合
する少なくとも１つの第１の支点部材と、ウエハ用フレ
ームの環状部の第２の位置の上面に上方から下方に移動
可能に係合する第２の支点部材と、該第１の支点部材及
び該第２の支点部材を支持して移動可能な支持手段とを
備えた構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明はシリコンウエハ等をテープを介して取りつけ
たウエハ用フレームの移動装置に関する。

最近、集積回路部品（IC）はより微細化及び高集積化
されるようになってきており、それと同時に小さな塵埃
の混入が製品の品質に影響を与えるようになっている。
そのため、集積回路部品の製造工程においては、防塵対
策に細心の注意が払われている。

一般に、半導体の製造工程はエッチングや不純物拡散
等の処理を行う前工程と、ダイシングやボンディング等
の処理を行う後工程とからなる。従来は特に前工程にお
いて塵埃の混入の防止対策を完全に行っていたが、最近
では後工程でも塵埃の混入の防止対策を行うことが求め
られるようになってきている。

前工程における処理が終了したシリコンウエハの後工
程で処理するために、ウエハ用フレームが使用されてい
る。ウエハ用フレームは環状の板状フレームであり、環
状部内が開口部分になっている。このウエハ用フレーム
の全面に粘着テープを貼り、ウエハ用フレームの環状部
内の開口部分にあらわれる粘着テープの粘着面にシリコ
ンウエハを取りつけるようになっている。このようにし
てシリコンウエハをウエハ用フレームに取りつけた状態
で、例えばダイシングやその他の処理に運ぶ。また、後
工程ではシリコンウエハを１個ずつ処理していたのでは
効率が悪いので、フレームキャリアに複数のウエハ用フ
レーム（及びシリコンウエハ）を装填し、フレームキャ
リアごと複数のシリコンウエハを処理するようになって
いる。このフレームキャリアはシリコンウエハを取りつ
けたウエハ用フレームを引き出し状に収める箱に似たも
のであり、箱の前面と底面が開口しているとともに、両
側面に平行な溝が設けられており、ウエハ用フレームの
外縁部をその溝に沿って引き出し状に出し入れできるよ
うになっている。

このようにしてフレームキャリアに複数のウエハ用フ
レーム（及びシリコンウエハ）を装填した場合、例えば
抜き取り検査等のために、複数のウエハ用フレームの中
から１個のウエハ用フレームを引き出す必要があった。

〔従来の技術〕

フレームキャリアからウエハ用フレームを引き出すた
めに、従来は第５図、又は第６図に示されるような移動
装置が使用されていた。第５図及び第６図において、フ
レームキャリア１は溝２を有し、シリコンウエハを取り
つけたウエハ用フレーム３が各溝２に挿入されている。
溝２の高さ方向の幅はウエハ用フレーム３の幅よりもわ
ずかに大きく、ウエハ用フレーム３は溝２の底部に載っ
ている。

第５図の移動装置の場合には、枢着ピン５で連結され
た上下の爪6a,6bを有するグリッパ７が使用される。グ
リッパ７はフレームキャリア１の正面からウエハ用フレ
ーム３の前縁に向かって矢印ａで示される方向に移動さ
れ、ウエハ用フレーム３の前縁をわずかに通過した位置
で上爪6aが下爪6bに向かって作動されてそれらの間にウ
エハ用フレーム３をつかみ、それからグリッパ７が矢印
ａとは逆の方向に移動され、よってウエハ用フレーム３
を引き出す。

第６図の移動装置の場合には、フレームキャリア１の
開口した底部の下方にベルトコンベア９が配置される。
フレームキャリア１は図示しない支持手段によって矢印
ｂで示される下方向に段々に下降可能になっており、こ
の下降動作にともなってウエハ用フレーム３がベルトコ
ンベア９に乗り、ベルトコンベア９を例えば矢印ｃの方
向に駆動することによってウエハ用フレーム３を移動す
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したように、ウエハ用フレーム３は環状の板状フ
レームであり、シリコンウエハはその環状部内の開口部
分において粘着テープに取りつけられている。第６図に
示す従来の移動装置では、ベルトコンベア９がウエハ用
フレーム３とともにシリコンウエハに接触し、ウエハ用
フレーム３及びシリコンウエハを擦ることによって塵埃
の発生の原因を作る。さらに、第６図に示す従来の移動
装置では、下段のウエハ用フレーム３から上段のウエハ
用フレーム３へ向かって順番に取り出すことしかでき
ず、抜き取り検査のために任意の位置のウエハ用フレー
ム３を取り出すことができない。

第５図に示す従来の移動装置では、ウエハ用フレーム
３をフレームキャリア１の溝２に対して平行に取り出す
ことができないという問題があった。即ち、上下のウエ
ハ用フレーム３間の間隔が比較的に小さいので、グリッ
パ７の上下の爪6a,6bの寸法も制約されて、グリッパ７
をフレームキャリア１内に深く挿入することができず、
グリッパ７はその移動方向（矢印ａ）で見たウエハ用フ
レーム３の前縁部のみをつかむようになる。ウエハ用フ
レーム３はステンレス鋼製でかなり重いので、ウエハ用
フレーム３の前縁部のみをつかむとウエハ用フレーム３
の後方部分が垂れるようになる。なお、グリッパ７をフ
レームキャリア１内に深く挿入するのは困難である。こ
のようにして、第５図に示されるようにウエハ用フレー
ム３を傾斜した状態で引き出すとき、ウエハ用フレーム
３の後方部分がフレームキャリア１の溝２の底部を擦る
ようになり、塵埃の発生の原因となっていた。特に、ウ
エハ用フレーム３がステンレス鋼製であり、フレームキ
ャリア１がアルミニウム製の場合には、フレームキャリ
ア１が削れやすく、微小な切粉がシリコンウエハに付着
することがあった。

本発明の目的はウエハ用フレームを所定の姿勢で移動
可能にして塵埃の発生をなくすようにしたウエハ用フレ
ームの移動装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるウエハ用フレームの移動装置は、環状の
板状ウエハ用フレームに貼ったテープに該ウエハ用フレ
ームの環状部内の開口部分においてウエハを取りつける
ようにしたウエハ用フレームの移動装置であって、該ウ
エハ用フレームの環状部の第１の位置の下面に係合する
少なくとも１つの第１の支点部材と、該ウエハ用フレー
ムの環状部の第２の位置の上面に上方から下方に移動可
能に係合する第２の支点部材と、該第１の支点部材及び
該第２の支点部材を支持して移動可能な支持手段を備
え、該第１の位置が該第２の位置よりも内奥側に設けら
れたことを特徴とするものである。

〔作 用〕

上記の構成では、第１の支点部材と第２の支点部材と
がウエハ用フレームの環状部の外縁から内部側へ向かう
線から見て異なった第１の位置及び第２の位置でウエハ
用フレームに係合する。第１の位置及び第２の位置はウ
エハ用フレームの全体から見ると第１の支点部材と第２
の支点部材の挿入方向に対して前縁側に偏った位置にあ
るが、第１の位置は第２の位置よりも内奥側にある。従
って、第１の支点部材が第１の位置でウエハ用フレーム
の下面に係合すると、ウエハ用フレームは第１の位置よ
り前方部分が持ち上げられて後方部分が垂れた姿勢にな
るが、それからさらに第２の支点部材が第１の位置より
も前にある第２の位置でウエハ用フレームの上面に上方
から下方に移動しつつ係合すると、ウエハ用フレームが
第１の支点部材を支点として旋回し、後方部分が持ち上
がって所定の姿勢をとるようになる。これによって、ウ
エハ用フレーム及びそれに取りつけられたウエハは他の
部材に擦ることなく移動されることができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は本発明の実施例によるウエハ用フ
レームの移動装置を示し、第３図はウエハ用フレームを
装填するフレームキャリアを示している。

第１図から第３図において、ウエハ用フレーム10は円
形又は丸みのある正方形の形状の環状の板状フレームで
あり、ウエハ用フレーム10の外形形状に相当する粘着テ
ープ12がウエハ用フレーム10に貼られ、その中心部にシ
リコンウエハ14が置かれる。シリコンウエハ14は粘着テ
ープ12の粘着力により固定される。例えば、このシリコ
ンウエハ14をウエハ用フレーム10ごとダイシング工程に
かけることができ、この場合には、切断されたシリコン
チップがばらばらになることなく元の位置で粘着テープ
12に保持される。なお、ウエハ用フレーム10はダイシン
グ工程等において位置決めピン（図示せず）と係合する
基準スリット10a,10bを備えている。

第３図において、フレームキャリア16は２個の側板1
8,20を複数のクロスロッド22で連結してなるものであ
る。各側板18,20の内面には複数の平行な溝24が設けら
れ、ウエハ用フレーム10の対向側縁部が両側の溝24に挿
入されるようになっている。ウエハ用フレーム10の大き
さは、直径（或いは一辺）212mm、厚さ1.2mmである。こ
れに対して、各溝24間のピッチは4.76mmであり、フレー
ムキャリア16に支持されたときの上下のウエハ用フレー
ム10間の間隙は3.56mmである。これは、例えばウエハ用
フレーム10を爪によってつかむ場合には爪の厚さが3.56
mm以下（爪の上下運動があればそれよりもかなり小さく
なる）でなければならないことを意味し、爪をフレーム
キャリア16の奥深く挿入することが難しいのでフレーム
キャリア16の前縁部に係合するようにしなければならな
いことを意味する。また、各溝24の断面は略Ｖ字形であ
り、底部が水平になっていて、最大開口部となるＶの開
口部の幅は3mmである。従って、各溝24内でのウエハ用
フレーム10の最大許容持ち上げ量は1.8mm（Ｖのせばま
った部位ではさらに小さくなる）である。従って、フレ
ームキャリア16に支持されたウエハ用フレーム10を移動
する場合、ウエハ用フレーム10をつかんで上方にある程
度持ち上げて、それから水平方向に移動することは実質
的に難しい。

第１図及び第２図において、本発明によるウエハ用フ
レーム10の移動装置は、フレームキャリア16から任意の
位置のウエハ用フレーム10を取り出すのに適するもので
ある。この移動装置は、サポートアーム30に取りつけら
れたサポートプレート32を有し、サポートアーム30を図
示しないエアシリンダ等の駆動源に連結し、サポートプ
レート32がウエハ用フレーム10とほぼ平行にその環状部
の外縁から内部側（矢印Ａ）へあるいは逆に内部側から
外縁へ移動可能になっている。サポートプレート32はウ
エハ用フレーム10の直径（又は一辺）とほぼ同じ幅を有
している。

サポートプレート32には３個の支点部材34,36,38が移
動方向Ａの方向に向いて取りつけられている。２個の外
側の支点部材34,36はそれぞれサポートプレート32の各
端部近くに配置され、中央の支点部材38はサポートプレ
ート32の中央部に取りつけられている。この移動装置が
第３図のフレームキャリア16からウエハ用フレーム10を
取り出すために使用されるときに、外側の支点部材34,3
6がフレームキャリア16の側板18,20のわずかに内寄りの
位置においてウエハ用フレーム10の環状部の丸みのある
部位に係合し、中央の支点部材38がウエハ用フレーム10
の環状部の正面中央部に係合するようになっている。外
側の支点部材34,36は中央の支点部材38よりも長くなっ
ており、外側の支点部材34,36は中央の支点部材38より
も内奥側の位置においてウエハ用フレーム10に係合する
ことになる。外側の支点部材34,36がウエハ用フレーム1
0の環状部の丸みのある部位に係合するように構成する
ことにより、外側の支点部材34,36及び中央の支点部材3
8をともに上下のウエハ用フレーム10間に深く挿入する
ことなく且つウエハ用フレーム10の前縁部に係合させる
ことができる。

さらに、外側の支点部材34,36はウエハ用フレーム10
の下面に係合し、中央の支点部材38はウエハ用フレーム
10の上面に係合するようになっている。サポートプレー
ト32には前後方向に貫通する穴40が設けられており、こ
の中央の支点部材38は穴40を通して配置され、その後方
部において、サポートプレート32に固定された固定部32
aに枢着ピン42によって旋回可能に連結されている。サ
ポートプレート32にはエアシリンダ又はソレノイドアク
チュエータ等の駆動手段44が取りつけられており、この
駆動手段44の作動部分が中央の支点部材38に係合し、通
常は中央の支点部材38をサポートプレート32に対して小
さな角度をなす上昇位置に保持し、ウエハ用フレーム10
をつかむときに中央の支点部材38を上方から下方に所定
のストロークだけ移動させるようになっている。

さらに、サポートプレート32には中央の支点部材38の
下方の位置にストッパ46が設けられており、ストッパ46
はサポートプレート32と同じ位置でウエハ用フレーム10
の下面に係合するようになっている。なお、外側の支点
部材34,36はそれぞれ丸棒で作られ、長さ方向の位置を
調節可能にサポートプレート32に取りつけられる。外側
の支点部材34,36を丸棒で作ることによって、かなり重
いウエハ用フレーム10を支持するときの強度を与えるよ
うになっている。中央の支点部材38及びストッパ46は板
材で作られる。外側の支点部材34,36を形成する丸棒は
先端部の段面34a,36aから先が上半分を平坦にされ、且
つその下側の表面に先細のテーパーを設けてある。段面
34a,36aはウエハ用フレーム10の環状部の丸みに対応し
て傾斜している。

次に第4A図から第4C図を参照してこの移動装置が第３
図のフレームキャリア16からウエハ用フレーム10を取り
出す作用について説明する。

第4A図に示されるように、外側の支点部材34,36及び
中央の支点部材38は矢印Ａの方向にフレームキャリア16
に挿入される。第4B図に示されるように、外側の支点部
材34,36がウエハ用フレーム10の下面に係合し且つ中央
の支点部材38がウエハ用フレーム10の上面に係合する位
置（第２図に示される位置）にもたらされる。このと
き、中央の支点部材38は上昇位置にあってウエハ用フレ
ーム10に実質的に当接していず、外側の支点部材34,36
はウエハ用フレーム10の前方部分をわずかに持ち上げ且
つ後方部分は溝24の底部に着いた傾斜状態にする。

第4C図に示されるように、そこで駆動手段44を作動さ
せ、中央の支点部材38を上方から下方に所定のストロー
クだけ移動させる。すると中央の支点部材38はウエハ用
フレーム10の上面に上方から下方に移動しつつ係合し、
ウエハ用フレーム10が外側の支点部材34,36を支点とし
て旋回し、後方部分が持ち上がって溝24と平行な所定の
姿勢をとるようになる。そこで外側の支点部材34,36及
び中央の支点部材38を矢印Ａとは反対の方向に移動し
て、ウエハ用フレーム10をフレームキャリア16から取り
出し、所望の位置へ運ぶことができる。よってウエハ用
フレーム10及びそれに取りつけられたシリコンウエハ14
は実質的に溝24に擦ることなく移動されることができ、
また、フレームキャリア16のあらゆるウエハ用フレーム
10を任意に取り出すことができる。また、中央の支点部
材38と対向するストッパ46が設けられていると、ウエハ
用フレーム10を中央の支点部材38とストッパ46との間に
挟持し、ウエハ用フレーム10が所定の姿勢をとった状態
を確実に維持しつつ移動できるようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ウエハ用フレ
ームの環状部の第１の位置の下面に係合する少なくとも
１つの第１の支点部材と、ウエハ用フレームの環状部の
第２の位置の上面に上方から下方に移動可能に係合する
第２の支点部材と、該第１の支点部材及び該第２の支点
部材を支持して移動可能な支持手段とを備え、該第１の
位置が該第２の位置よりも内奥側に設けられた構成とし
たので、ウエハ用フレームを第１の支点部材を支点とし
て旋回し、後方部分が持ち上がって所定の姿勢をとるよ
うにして支持することができ、よって他の部材に擦るこ
となく移動されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の移動装置及びウエハ用フレー
ムを示す斜視図、第２図は移動装置でウエハ用フレーム
をつかんだ位置を示す第１図と同様の斜視図、第３図は
フレームキャリアを示す斜視図、第4A図から第4C図は第
１図の装置の作動を説明する説明図、第５図は従来の移
動装置を示す図、第６図は従来の他の移動装置を示す図
である。 10……ウエハ用フレーム、12……テープ、 14……シリコンウエハ、16……フレームキャリア、 24……溝、32……サポートプレート、 34,36……外側の支点部材、 38……中央の支点部材、44……駆動手段、 46……ストッパ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】環状の板状ウエハ用フレーム（10）に貼っ
   たテープ（12）に該ウエハ用フレームの環状部内の開口
   部分においてウエハ（14）を取りつけるようにしたウエ
   ハ用フレームの移動装置であって、該ウエハ用フレーム
   の環状部の第１の位置の下面に係合する少なくとも１つ
   の第１の支点部材（34,36）と、該ウエハ用フレームの
   環状部の第２の位置の上面に上方から下方に移動可能に
   係合する第２の支点部材（38）と、該第１の支点部材及
   び該第２の支点部材を支持して移動可能な支持手段（3
   2）とを備え、該第１の位置が該第２の位置よりも内奥
   側に設けられたウエハ用フレームの移動装置。
2. 【請求項２】該支持手段が該ウエハ用フレームとほぼ平
   行に該ウエハ用フレームの環状部の外縁から内部側へあ
   るいは内部側から外縁へ移動可能に設けられている請求
   項１に記載のウエハ用フレームの移動装置。
3. 【請求項３】該支持手段が該ウエハ用フレームとほぼ同
   じ幅を有し、該第２の支点部材が該支持手段の中央部に
   取りつけられ、該少なくとも１つの第１の支点部材がそ
   れぞれ該支持手段の各端部近くに配置された２個の第１
   の支点部材からなり、該２個の第１の支点部材が該第２
   の支点部材よりも先に延びた位置にある請求項２に記載
   のウエハ用フレームの移動装置。
4. 【請求項４】該ウエハ用フレームの該第２の位置の下面
   を該第２の支点部材に対向して支持する第３の支点部材
   を、該支持手段に設けた請求項１に記載のウエハ用フレ
   ームの移動装置。