JP4509669B2 - 載置機構及び被処理体の搬出方法 - Google Patents

載置機構及び被処理体の搬出方法 Download PDF

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Description

本発明は、ダイシングフレーム等の被処理体が収納されたキャリアを載置する載置機構に関し、更に詳しくは、キャリア内の最下段の被処理体を容易に搬出入することができる載置機構に関するものである。
例えばプローブ装置等の検査装置を用いて被検査体（例えば、ウエハ）の検査を行う場合には、載置機構に載置されたキャリアから搬送アームを介してウエハを取り出し、検査装置内部にウエハを供給してウエハ状態のまま検査を行う。この場合、ウエハ自体は個々のチップに切断されず、全てのチップがウエハとして一体化したものである。
検査工程の中には被処理体であるダイシングフレームに保持されたウエハを検査装置に供給して検査する工程がある。ダイシングフレームは個々のチップにダイシングされたウエハを保持する保持体で、個々のチップはダイシングフレームのフィルム上に固定されている。ダイシング後のウエハを検査する場合には、ダイシングフレームを専用のキャリア内に所定枚数（例えば、２５枚）収納し、キャリア単位で検査装置の載置機構に載置する。そして、検査時には搬送アームを用いてキャリアと検査室との間でダイシングフレームを搬送する。
ダイシングフレーム専用のキャリアＣは、例えば図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右一対の側板１、１と、これらの側板１、１を上端部の前後において連結する複数の連結棒２と、左右の側板１、１の下端部において連結する少なくとも一つの案内棒３とを有している。
左右の側板１の内面には上下方向に所定間隔を空けて複数（例えば、２５段）の溝１Ａが形成され、各段の溝１Ａ、１ＡによってダイシングフレームＤの左右両端縁をそれぞれ支持する。キャリアＣにウエハを搬入する場合には左右の溝１Ａ、１Ａの間に搬送アームを挿入した後搬送アームが下降してダイシングフレームＤをその溝１Ａ、１Ａに収納し、キャリアＣからウエハを搬出する場合には搬送アームを所望のダイシングフレームＤの下に挿入した後ダイシングフレームＤを持ち上げて搬出している。
案内棒３は、例えば、フラットバー３Ａと、フラットバー３Ａの下面に沿って形成された一条の突起部３Ｂとからなり、最下段の溝１Ａ、１Ａの下側に取り付けられている。そして、キャリアＣは突起部３Ｂを介して載置機構上の所定の場所に位置決めして載置される。
しかしながら、被処理体であるダイシングフレーム専用のキャリアＣは、最下段の左右の溝１Ａ、１Ａの底面と下端部の案内棒３との間の隙間（具体的には３．４９ｍｍ）δ１が、それより上段の溝１Ａ、１Ａの底面間の隙間（具体的には４．８５ｍｍ）δ２より狭く、しかも前者の隙間（３．４９ｍｍ）δ１が搬送アームの厚さ（具体的には２．５ｍｍ）よりも僅かしか広くないため、図３の（ｂ）に示すように最下段のダイシングフレームＤを搬出する時に搬送アーム４を隙間の上下の中心に挿入すると仮定すると、搬送アーム４とダイシングフレームＤ及び案内棒３それぞれとの隙間が０．４９５ｍｍしかなく、この範囲で搬送アーム４を制御して隙間δ１に挿入することが極めて難しく、挿入しようとすれば搬送アーム４やダイシングフレームＤを損傷する虞があった。そこで、従来は２５枚のダイシングフレームＤを収納すべきところ、最下段の溝１Ａ、１Ａを使用せず、２４枚のダイシングフレームＤを収納しているため、キャリアＣの利用効率が悪いという課題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、最下段の溝がそれより上段の溝より狭い間隔で形成されたキャリアの最下段の溝に対してそれより上段の溝と同様に搬送アームを介してダイシングフレーム等の被処理体を搬出入することができる載置機構を提供することを目的としている。
本発明の請求項１に記載の載置機構は、上下方向で所定間隔を空けて被処理体を収納するキャリアを載置する機構であって、上記キャリアは、上記被処理体を左右両側から支持するように上下方向に所定間隔を空けて形成された複数対の溝と、最下段の上記左右一対の溝よりも下方に配置された案内棒と、を有し、上記最下段の溝と上記案内棒との間隔が上下で隣り合う溝の間隔よりも狭くなっており、上記キャリアを載置する機構は、上記キャリアを載置する載置台と、この載置台に対して出没可能に設けられ且つ上記キャリアの最下段の溝に収納された被処理体を昇降させる出没部材と、これらの出没部材を駆動させる駆動機構とを有することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２に記載の載置機構は、請求項１に記載の発明において、上記載置台は、上面に上記出没部材が出没する開口部を有することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項３に記載の載置機構は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記出没部材は、上記開口部に固定された軸に遊嵌する孔を有することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項４に記載の載置機構は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記出没部材を複数有し、上記駆動機構は、上記複数の出没部材を連結する無端状ベルトと、無端状ベルトに連結されたシリンダ機構と、を有することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項５に記載の載置機構は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記被処理体は、ウエハと、このウエハが貼り付けられたフィルムと、上記ウエハの周囲で上記フィルムを支持するダイシングフレームとを有することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項６に記載の被処理体の搬出方法は、被処理体を左右両側から支持するように上下方向に所定間隔を空けて形成された複数対の溝と、最下段の上記左右一対の溝よりも下方に配置された案内棒と、を有し、上記最下段の溝と上記案内棒との間隔が上下で隣り合う溝の間隔よりも狭くなっているキャリア内に収納された上記被処理体を上記キャリアから搬出する方法であって、上記キャリアにおける最下段の溝で支持された上記被処理体を持ち上げる工程と、持ち上げられた上記被処理体の下面と上記キャリアの案内棒との間に搬送アームを挿入する工程と、上記被処理体を降下させて上記搬送アームに載せる工程と、上記搬送アームによって上記被処理体を上記キャリアから搬出する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
本発明によれば、最下段の溝がそれより上段の溝より狭い間隔で形成されたキャリアの最下段の溝に対してそれより上段の溝と同様に搬送アームを介してダイシングフレーム等の被処理体を搬出入することができる載置機構及び被処理体の搬出方法を提供することができる。
以下、図１、図２に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明の載置機構の一実施形態を概念的に示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の要部断面図、図２の（ａ）〜（ｃ）は図１に示す載置機構上のキャリアの最下段のダイシングフレームを搬出する工程を示す図である。
本実施形態の載置機構１０は、例えば図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、二種類のキャリアＣを載置する載置台１１と、この載置台１１上に載置されたキャリアＣ内の最下段に収納された被処理体（例えば、ダイシングフレーム）Ｄを昇降させる細長形状のフラットバーからなる出没部材１２とを備えている。この載置機構１０は例えばプローブ装置（図示せず）の一部として検査室に隣接するローダ室（図示せず）内に配置されている。ローダ室内にはダイシングフレームＤを搬送する搬送アーム（図２参照）が設けられ、搬送アームを介してキャリアＣと検査室との間でダイシングフレームＤを搬送し、検査室においてダイシングフレームＤで保持されたウエハの各チップの電気的特性検査を行うようにしてある。
本実施形態における二種類のキャリアＣは、例えば、８インチウエハ用のダイシングフレームを収納するキャリアと６インチウエハ用のダイシングフレームを収納するキャリアである。そして、出没部材１２は、８インチウエハ用のダイシングフレームを昇降させるものと、６インチウエハ用のダイシングフレームを昇降させるものとがあり、それぞれ４箇所に配置されている。
各出没部材１２は、ウエハのサイズに関係なく同一の部材として形成されている。そこで、以下では８インチウエハ用のキャリアＣ内のダイシングフレームを昇降さる出没部材１２及びその駆動機構について説明する。出没部材１２は、図１の（ｂ）に示すように細長形状のフラットバーとして形成され、その一端部（上端部）に偏倚させた長孔１２Ａが軸方向に形成されている。出没部材１２は、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、載置台１１の内部に配設された駆動機構１３によって載置台１１の上面に形成された長孔形状の開口部１１Ｂにおいて上端が出没するようになっている。この駆動機構１３は、例えば図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、載置台１１の４箇所の隅角部にそれぞれ配置されたプーリ１３Ａと、これらのプーリ１３Ａに掛け回された無端状ベルト１３Ｂと、この無端状ベルト１３Ｂにシリンダロッド及び連結部材を介して連結されたシリンダ機構１３Ｃとを備え、制御装置（図示せず）の制御下で図１の（ａ）に矢印で示すように無端状ベルト１３Ｂがシリンダ機構１３Ｃを介して正逆方向に回転するようになっている。
図１の（ａ）、（ｂ）に示すように無端状ベルト１３Ｂの４箇所には出没部材１２の他端部（下端部）が軸部材１３Ｄを介してそれぞれ連結され、無端状ベルト１３Ｂの正逆回転で各出没部材１２の上端部がそれぞれ載置台１１の４箇所に形成された開口部１１Ｂにおいて出没するようになっている。４箇所の開口部１１Ｂは、図１の（ａ）に示すようにプーリ１３Ａ及び無端状ベルト１３Ｂそれぞれの近傍に位置して形成されている。各開口部１１Ｂの長手方向中央には出没部材１２の長孔１２Ａを貫通する軸部材１３Ｅがそれぞれ取り付けられ、各出没部材１２の下端は図１の（ｂ）に示すように載置台１１の上面に固定された細長形状の支持部材１３Ｆによって支持されている。支持部材１３Ｆは、出没部材１２の下端を支持する支持部と、この支持部の一側面から垂直上方に延びる垂直部と、この垂直部から支持部とは逆方向に水平に延びる固定部とからなり、固定部を介して載置台１１の上面１１Ａの下側に水平に取り付けられた板部材の下面（図示せず）に固定されている。
また、図１の（ｂ）に示すように出没部材１２と無端状ベルト１３Ｂを連結する軸部材１３Ｄには軸受け１３Ｈが取り付けられ、出没部材１２は下端部が無端状ベルト１３Ｂの正逆回転によって軸受け１３Ｈを介して支持部材１３Ｆ上を円滑に移動すると共に上端部が載置台１１の開口部１１Ｂに固定された軸部材１３Ｅを介して同図の一点鎖線で示す傾斜状態と実線で示す垂直状態との間で揺動して開口部１１Ｂにおいて出没するようになっている。
４箇所の出没部材１２が無端状ベルト１３Ｂを介して揺動し、載置台１１の上面に対して垂直になって開口部１１Ｂから最も突出した時点でキャリアの最下段の溝に収納されたダイシングフレームＤを最も上位まで持ち上げた状態になる。
また、８インチウエハ用のダイシングフレームＤの出没部材１２の内側には、６インチウエハ用のダイシングフレームＤを持ち上げる出没部材１２及びその駆動機構１４が配設されている。この駆動機構１４は、プーリ１４Ａ、無端状ベルト１４Ｂ、シリンダ機構１４Ｃ、軸部材１４Ｄ、１４Ｅ及び軸受け１４Ｈを備え、８インチウエハ用と実質的に同一構成を有している。
また、図示してないが上記各駆動機構１３、１４と載置台１１の上面１１Ａとの間にはキャリアを固定するクランプ機構が配設され、このクランプ機構によって載置台１１上で位置決めされたキャリアを固定するようにしてある。
次に、図２をも参照しながら載置機構１０を用いた被処理体の搬出方法の一実施形態について説明する。まず、キャリアＣを案内棒３によって載置機構１０の載置台１１上で位置決めすると、クランプ機構が駆動してキャリアＣを図２の（ａ）に部分的に示すように載置台１１の上面１１Ａに固定する。キャリアＣ内には２５枚のダイシングフレームＤが収納されている。そして、ダイシングフレームＤで保持された８インチウエハの電気的特性検査を行う場合には搬送アーム２０によってキャリアＣからダイシングフレームＤを搬出して検査室へ搬送する。
キャリアＣ内の最下段以外のダイシングフレームＤを取り出す時には上下のダイシングフレームＤ間に搬送アーム２０を挿入することができ、搬送アーム２０によってダイシングフレームＤをキャリアＣから検査室へ搬送することができる。しかしながら、最下段のダイシングフレームＤを取り出す時には案内棒３との間に搬送アーム２０を挿入するスペースがなく、そのダイシングフレームＤを搬送アーム２０によってキャリアＣから搬出することができない。
そこで、キャリアＣ内の最下段のダイシングフレームＤを搬出する時には、制御装置の制御下で駆動機構１３のシリンダ機構１３Ｃが駆動する。シリンダ機構１３Ｃが駆動しシリンダロッドが伸びると、無端状ベルト１３Ｂが４箇所のプーリ１３Ａを介して反時計方向に回転する。無端状ベルト１３Ｂが反時計方向に回転すると出没部材１２の下端が支持部材１３Ｆ上で軸受け１３Ｈを介して移動し、図１の（ｂ）に示すように一点鎖線で示す状態から徐々に立ち上がる。出没部材１２が徐々に立ち上がって４箇所の出没部材１２の上端がそれぞれ軸部材１３Ｅに従って載置台１１の開口部１１Ｂから突出し始め、キャリアＣ内の最下段のダイシングフレームＤを水平状態のまま徐々に持ち上げる。
そして、各出没部材１２が図１の（ｂ）に実線で示すように載置台１１の上面１１Ａに対して垂直になった時にダイシングフレームＤは図２の（ｂ）に示すように最下段の溝１Ａの上面に接触するか、その直前で停止し、ダイシングフレームＤと案内棒３との間に搬送アーム２０を挿入するスペースを確保する。この時点で搬送アーム２０が駆動して最下段のダイシングフレームＤと案内棒３との間に進入する。
搬送アーム２０がキャリアＣ内に進入すると駆動機構１３のシリンダ機構１３Ｃが逆方向に駆動して無端状ベルト１３Ｂが時計方向に回転し、出没部材１２が載置台１１の開口部１１Ｂから後退してダイシングフレームＤが搬送アーム２０上に載る。次いで、搬送アーム２０が駆動してダイシングフレームＤをキャリアＣから搬出し、検査室まで搬送し、ウエハの電気的特性検査を行う。ウエハの検査後には搬送アーム２０によってダイシングフレームＤをキャリアＣの最下段の溝１Ａに戻す。ダイシングフレームＤをキャリアＣ内に戻す時には、最下段の一つ上のダイシングフレームＤと案内棒３との間には搬送アーム２０が侵入するスペースがあるため、最下段の溝１ＡにダイシングフレームＤを戻すことができる。
また、６インチウエハ用のキャリアの最下段のダイシングフレームを持ち上げる時には、駆動機構１４及び駆動機構１４に連結された出没部材１２が上述のように駆動する。
以上説明したように本実施形態によれば、キャリアＣを載置する載置台１１と、この載置台１１内に配設され且つ載置台１１の上面１１Ａに形成された４箇所の開口部１１Ｂから出没してキャリアＣの最下段の溝１Ａに収納されたダイシングフレームＤを昇降させる４箇所の出没部材１２と、これらの出没部材１２を駆動させる駆動機構１３とを有するため、キャリアＣの最下段のダイシングフレームＤを搬出する時には、駆動機構１３が駆動して出没部材１２が載置台１１の開口部１１Ｂから突出してダイシングフレームＤを水平に持ち上げて搬送アーム２０が進入するスペースを確保することができ、搬送アーム２０やダイシングフレームＤを破損させることなく最下段のダイシングフレームＤをキャリアＣから確実に搬出することができる。
また、本実施形態によれば、各出没部材１２は、載置台１１の開口部１１Ｂに固定された軸部材１３Ｅに遊嵌する長孔１２Ａを有するため、開口部１１Ｂに拘束された状態で開口部１１部において安定的に出没することができる。また、出没部材１２の駆動機構１３は、４箇所の出没部材１２を連結する無端状ベルト１３Ｂと、無端状ベルト１３Ｂに連結されたシリンダ機構１３Ｃと、を有するため、各出没部材１２を確実に駆動させることができる。
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、キャリア内の最下段の被処理体を搬出する場合の載置台の駆動機構を備えた載置機構であれば本発明に包含される。また、上記実施形態では被処理体としてダイシングフレームを例に挙げて説明したが、被処理体は半導体ウエハ、ガラス基板であっても良い。また、上記実施形態では出没部材を駆動させる機構として無端状ベルトとシリンダ機構を用いたものについて説明したが、各出没部材にシリンダ機構が直接接続されたものであっても良い。
本発明は、例えばダイシングフレームを収納したキャリアを載置する載置機構に好適に利用することができる。
本発明の載置機構の一実施形態を概念的に示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の要部断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は図１に示す載置機構上のキャリアの最下段のダイシングフレームを搬出する工程を示す図である。 ダイシングフレームを収納するキャリアを示す図で、（ａ）はその正面図、（ｂ）はダイシングフレームを収納した状態のキャリアの要部を示す正面図、（ｃ）はキャリアの側面図である。
符号の説明
Ｃ キャリア
Ｄ ダイシングフレーム
１０ 載置機構
１１ 載置台
１１Ｂ 開口部
１２ 出没部材
１２Ａ 長孔（孔）
１３ 駆動機構
１３Ｂ 無端状ベルト
１３Ｃ シリンダ機構

Claims (6)

  1. 上下方向で所定間隔を空けて被処理体を収納するキャリアを載置する機構であって、上記キャリアは、上記被処理体を左右両側から支持するように上下方向に所定間隔を空けて形成された複数対の溝と、最下段の上記左右一対の溝よりも下方に配置された案内棒と、を有し、上記最下段の溝と上記案内棒との間隔が上下で隣り合う溝の間隔よりも狭くなっており、上記キャリアを載置する機構は、上記キャリアを載置する載置台と、この載置台に対して出没可能に設けられ且つ上記キャリアの最下段の溝に収納された被処理体を昇降させる出没部材と、これらの出没部材を駆動させる駆動機構とを有することを特徴とする載置機構。
  2. 上記載置台は、上面に上記出没部材が出没する開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の載置機構。
  3. 上記出没部材は、上記開口部に固定された軸に遊嵌する孔を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の載置機構。
  4. 上記出没部材を複数有し、上記駆動機構は、上記複数の出没部材を連結する無端状ベルトと、無端状ベルトに連結されたシリンダ機構と、を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の載置機構。
  5. 上記被処理体は、ウエハと、このウエハが貼り付けられたフィルムと、上記ウエハの周囲で上記フィルムを支持するダイシングフレームとを有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の載置機構。
  6. 被処理体を左右両側から支持するように上下方向に所定間隔を空けて形成された複数対の溝と、最下段の上記左右一対の溝よりも下方に配置された案内棒と、を有し、上記最下段の溝と上記案内棒との間隔が上下で隣り合う溝の間隔よりも狭くなっているキャリア内に収納された上記被処理体を上記キャリアから搬出する方法であって、
    上記キャリアにおける最下段の溝で支持された上記被処理体を持ち上げる工程と、
    持ち上げられた上記被処理体の下面と上記キャリアの案内棒との間に搬送アームを挿入する工程と、
    上記被処理体を降下させて上記搬送アームに載せる工程と、
    上記搬送アームによって上記被処理体を上記キャリアから搬出する工程と、を備えた
    ことを特徴とする被処理体の搬出方法。
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