JP5495936B2 - Wafer holding apparatus and wafer processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、所定の処理、例えば裏面研削処理を行うときにウェーハを保持するウェーハ保持装置およびそのようなウェーハ保持装置を備えたウェーハ処理装置に関する。 The present invention relates to a wafer holding apparatus that holds a wafer when performing a predetermined process, for example, a back grinding process, and a wafer processing apparatus including such a wafer holding apparatus.
半導体ウェーハ(以下「ウェーハ」と省略する)やLCD用ガラス等の薄くて被加工面の広いウェーハを研削・研磨する場合には、ウェーハの表面を均等に研削・研磨することが要求される。このような要求に対し、ウェーハを真空吸着して固定する装置について従来より種々の技術が提案されてきた。 When grinding and polishing a thin wafer having a wide processing surface such as a semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as “wafer”) or LCD glass, it is required to uniformly grind and polish the surface of the wafer. In response to such demands, various techniques have been proposed for an apparatus for vacuum-adsorbing and fixing a wafer.
例えば特許文献1には、ウェーハのような薄板状基板の外周部の縁だれや盛り上がりを防止するために、薄板状基板の非加工面側の外周部とその下方のステージの平面との間隙を液体を用いてシールし、加工液が間隙を通じて薄板状基板の内方に流入することを防止する技術が開示されている。
For example,
また、特許文献2には、研削盤の真空吸着機能を有するチャック機構のチャック本体を通気性部材と不通気性部材との環状部にて構成し、サイズの異なるウェーハであっても確実に真空吸着することができるウェーハのチャック機構が開示されている。
Further, in
しかしながら、これら特許文献1および特許文献2においては、研削・研磨の前後にウェーハを加工用チャックから取外して別の搬送装置に保持させる必要がある。ウェーハは研削・研磨処理によってその厚みが小さくされており、例えば50マイクロメートル以下である。このような薄いウェーハは平面維持力を有しておらず、ウェーハの表面に貼付けられた表面保護フィルムや、加工時にウェーハに与えられる内部応力によってウェーハの反り力が大きくなる。従って、このようなウェーハをチャックと搬送装置との間で移動させるときに、ウェーハが反り返って破損する可能性がある。
However, in
ところで、ウェーハの裏面を研削・研磨する装置は、ターンテーブル上に、粗研削ユニット、仕上研削ユニットおよび研磨ユニット等を順番に備えている。ターンテーブルをインデックス回転させることによって、ウェーハは該ウェーハのためのウェーハ回転軸と共に或るユニットから他のユニットまで旋回移動される。 By the way, an apparatus for grinding and polishing the back surface of a wafer includes a rough grinding unit, a finish grinding unit, a polishing unit, and the like in order on a turntable. By indexing the turntable, the wafer is pivoted from one unit to another along with the wafer rotation axis for the wafer.
このような装置においてウェーハ仕上精度(ウェーハ面内厚みバラツキ)を高めるためには、それぞれのウェーハ回転軸の倒れ角度(鉛直軸線に対する角度)を互いに等しくする必要がある。しかしながら、倒れ角度を互いに等しく設定するのは容易でなく、またこのような設定は煩雑であるので時間がかかるという問題がある。 In such an apparatus, in order to increase the wafer finishing accuracy (thickness variation in the wafer surface), it is necessary to make the tilt angles (angles with respect to the vertical axis) of the respective wafer rotation axes equal to each other. However, it is not easy to set the tilt angles to be equal to each other, and there is a problem that it takes time because such setting is complicated.
これに対し、ウェーハ回転軸は対応する研削・研磨軸に対して固定した状態で、ウェーハ搬送装置によりウェーハのみを搬送する装置も存在しており、このような装置では上記のような問題は生じない。ところが、前述した薄いウェーハの場合には、平面維持力が無いために、搬送時にウェーハに割れが発生する可能性がある。 On the other hand, there is also a device that transports only the wafer by the wafer transport device while the wafer rotation shaft is fixed with respect to the corresponding grinding / polishing shaft, and the above-mentioned problems occur in such a device. Absent. However, in the case of the thin wafer described above, since there is no plane maintaining force, there is a possibility that the wafer will be cracked during transportation.
さらに、ウェーハをガラス製などの別の基材に接着して処理を行う技術も存在しているが、薄いウェーハの場合には、ウェーハを基材から剥離する際に、ウェーハに応力がかかって割れが同様に発生する。 In addition, there are technologies for processing by bonding the wafer to another substrate such as glass, but in the case of a thin wafer, stress is applied to the wafer when the wafer is peeled off from the substrate. Cracks occur as well.
また、特許文献3においては、洗浄ユニットおよび研削ユニットがそれぞれ真空チャックを備えており、これら真空チャックの間に交換アームが配置されている。そして、ウェーハを真空保持したそれぞれの真空チャックは交換アームにより、洗浄ユニットと研削ユニットとの間で互いに入れ替えられている。
In
しかしながら、特許文献3においてチャックを入れ替える際に真空チャックはウェーハを真空吸引しているわけではない。このため、薄いウェーハの場合には、ウェーハが反り返る力が、真空チャックがウェーハを保持する吸引力よりも大きくなり、搬送時には、やはりウェーハが反り返ってウェーハに割れが生じることとなる。また、このような薄いウェーハは慎重に扱う必要があるので、処理時間が遅延するという問題もあった。
However, when replacing the chuck in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ウェーハの研削・研磨時および搬送時に破損させることなしにウェーハを安定して保持することのできるウェーハ保持装置およびそのようなウェーハ保持装置を備えたウェーハ処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a wafer holding device capable of stably holding a wafer without being damaged during grinding / polishing and transfer of the wafer, and such a wafer holding device. It aims at providing the wafer processing apparatus provided with.
前述した目的を達成するために1番目の発明によれば、真空吸着によりウェーハを吸着する吸着部と、該吸着部周りに配置されたカバー部と、前記吸着部を回転させる回転機構部と前記カバー部とを通って、前記吸着部と真空源とを切離し可能に接続する第一管路と、前記カバー部に配置されていて前記第一管路を開閉する第一弁機構部と、前記吸着部を搬送させる搬送機構部と前記カバー部とを通って、前記吸着部と前記真空源とを切離し可能に接続する第二管路と、前記カバー部に配置されていて前記第二管路を開閉する第二弁機構部とを具備するウェーハ保持装置が提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the first invention, an adsorption part for adsorbing a wafer by vacuum adsorption, a cover part arranged around the adsorption part, a rotation mechanism part for rotating the adsorption part, A first conduit that detachably connects the suction portion and the vacuum source through the cover, a first valve mechanism that is disposed in the cover and opens and closes the first conduit; A second conduit that detachably connects the suction portion and the vacuum source through the transport mechanism portion that transports the suction portion and the cover portion, and the second conduit that is disposed in the cover portion. And a second valve mechanism for opening and closing the wafer.
すなわち1番目の発明においては、ウェーハの研削などを行う場合には第一弁機構部を開放すると共に第二弁機構部を閉鎖し、それにより、ウェーハ保持装置と一緒にウェーハを回転させる。また、ウェーハを搬送するときには第一弁機構部を閉鎖すると共に第二弁機構部を開放し、それにより、ウェーハ保持装置と一緒にウェーハを搬送する。これにより、ウェーハのみを回転および移動させることがなくなる。従って、ウェーハの研削・研磨時および搬送時に破損させることなしにウェーハを安定して保持することができる。なお、真空源により作用する圧力は−80kPa以下であるのが好ましい。 That is, in the first invention, when the wafer is ground or the like, the first valve mechanism is opened and the second valve mechanism is closed, whereby the wafer is rotated together with the wafer holding device. When the wafer is transferred, the first valve mechanism is closed and the second valve mechanism is opened, whereby the wafer is transferred together with the wafer holding device. As a result, only the wafer is not rotated and moved. Therefore, the wafer can be stably held without being damaged during grinding / polishing and conveyance of the wafer. In addition, it is preferable that the pressure which acts with a vacuum source is -80 kPa or less.
2番目の発明によれば、1番目の発明において、前記第一管路および前記第二管路の少なくとも一方は前記カバー部の周面を通過する。
すなわち2番目の発明においては、管路がウェーハ保持装置と回転機構部との連結箇所に存在しないようにできる。このため、ウェーハ保持装置と回転機構部との連結箇所に異物、例えば研削屑が挟み込まれるのを防止することができる。
According to a second aspect, in the first aspect, at least one of the first pipe and the second pipe passes through a peripheral surface of the cover portion.
That is, in the second invention, the pipe line can be made not to exist at the connecting portion between the wafer holding device and the rotation mechanism. For this reason, it can prevent that a foreign material, for example, grinding | polishing waste, is pinched | interposed into the connection location of a wafer holding apparatus and a rotation mechanism part.
3番目の発明によれば、1番目または2番目の発明におけるウェーハ保持装置に保持される前記ウェーハを処理する第一処理ユニットと、前記第一処理ユニットにより処理された前記ウェーハに対して前記第一処理ユニットとは異なる処理を行う第二処理ユニットと、を備えたウェーハ処理装置が提供される。 According to the third invention, the first processing unit for processing the wafer held by the wafer holding device in the first or second invention, and the first processing unit for the wafer processed by the first processing unit. There is provided a wafer processing apparatus including a second processing unit that performs processing different from one processing unit.
4番目の発明によれば、3番目の発明において、前記第一処理ユニットが少なくとも二つの前記回転機構部を含んでおり、前記搬送機構部が、前記ウェーハ保持装置を前記回転機構部から別の回転機構部まで周回させる周回機構部である。
すなわち4番目の発明においては、ウェーハはウェーハ保持装置と一緒に周回されるので、ウェーハを或る回転機構部から他の回転機構部まで安定して周回させられる。第一処理ユニットは、例えば四つの回転機構部を備えた裏面研削ユニットである。第一処理ユニットが裏面研削ユニットである場合には、各回転機構部におけるウェーハ回転軸の倒れ角度を互いに等しく設定する必要がないので、裏面研削ユニットにより研削されるウェーハの厚さの面内バラツキを抑えることもできる。
According to a fourth aspect, in the third aspect, the first processing unit includes at least two rotation mechanism units, and the transfer mechanism unit separates the wafer holding device from the rotation mechanism unit. It is the rotation mechanism part which makes it rotate to a rotation mechanism part.
That is, in the fourth aspect of the invention, since the wafer is circulated together with the wafer holding device, the wafer can be stably circulated from one rotation mechanism to another rotation mechanism. The first processing unit is, for example, a back surface grinding unit including four rotation mechanism units. When the first processing unit is a back surface grinding unit, it is not necessary to set the tilt angles of the wafer rotation axes in each rotation mechanism portion to be equal to each other. Can also be suppressed.
5番目の発明によれば、3番目の発明において、前記搬送機構部が、前記ウェーハ保持装置を前記第一処理ユニットと前記第二処理ユニットとの間で搬送する搬送ロボットである。
すなわち5番目の発明においては、ウェーハはウェーハ保持装置と一緒に搬送されるので、ウェーハを第一処理ユニットと第二処理ユニットとの間で安定して搬送させられる。
According to a fifth aspect, in the third aspect, the transfer mechanism unit is a transfer robot that transfers the wafer holding device between the first processing unit and the second processing unit.
That is, in the fifth aspect, since the wafer is transferred together with the wafer holding device, the wafer can be stably transferred between the first processing unit and the second processing unit.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図1は本発明に基づくウェーハ保持装置を備えたウェーハ処理装置の略平面図である。図示されるように、ウェーハ処理装置40は、裏面研削ユニット58と、後工程のユニット55、例えばダイシングユニットとを主に含んでいる。これら裏面研削ユニット58およびユニット55は、後述するチャック部1を搬送するための搬送通路56、57により互いに接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. In order to facilitate understanding, the scales of these drawings are appropriately changed.
FIG. 1 is a schematic plan view of a wafer processing apparatus provided with a wafer holding apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the
なお、後工程のユニット55は、ウェーハの表面に貼付けられた保護フィルムを剥離するフィルム剥離ユニット、フィルムに紫外線を照射するUV照射ユニット、ウェーハにバーコードを貼付けるバーコード貼付ユニットまたはウェーハをエッチングするエッチングユニット、もしくはこれらの組合せであってもよい。
The
図1においては、裏面研削ユニット58には、複数の回路パターンが形成された表面が保護フィルム(図示しない)により保護されている複数のウェーハWがカセット41aから供給されるものとする。
In FIG. 1, it is assumed that a plurality of wafers W whose surfaces on which a plurality of circuit patterns are formed are protected by a protective film (not shown) are supplied from the
図1に示される裏面研削ユニット58は、それぞれがウェーハWを吸着保持することのできる四つのチャック部1a〜1dを備えている。これらチャック部1a〜1dは、ウェーハWを保持するウェーハ保持装置としての役目を果たす。以下、チャック部を適宜、ウェーハ保持装置と呼ぶ場合がある。図から分かるように、これらチャック部1a〜1dは、ターンテーブル11によって矢印A方向にインデックス回転する。さらに、裏面研削ユニット58は、四つのチャック部1a〜1dを洗浄する洗浄ユニット44と、ウェーハWを搬送する搬送ロボット45とを含んでいる。
The back
さらに、図1に示されるように、裏面研削ユニット58においては、粗研削ユニット51、仕上研削ユニット52および研磨ユニット53がターンテーブル11の周囲に沿って順番に配置されている。なお、粗研削ユニット51は粗研削砥石(図示しない)によりウェーハWの裏面を粗研削し、仕上研削ユニット52は仕上研削砥石(図示しない)によりウェーハWの裏面を仕上研削し、研磨ユニット53は研磨布(図示しない)によってウェーハWの裏面を研磨する。
Further, as shown in FIG. 1, in the back
図2(a)は或る方向に沿ってみたウェーハ保持装置の側断面図である。図2(a)に示されるチャック部1は図1におけるチャック部1a〜1dを代表するものである。言い換えれば、図1におけるチャック部1a〜1dは、図2におけるチャック部1と同様な構成である。
FIG. 2A is a side sectional view of the wafer holding device taken along a certain direction. The
図2(a)に示されるように、チャック部1は、ウェーハWを吸着保持する吸着部2と、吸着部2をその周方向に被覆するカバー部4とを主に含んでいる。この目的のために、吸着部2は多孔質材料、例えば多孔質のアルミナから形成されており、カバー部4は例えば緻密なアルミナから形成されている。
As shown in FIG. 2A, the
チャック部1の底面は公知の連結機構(図示しない)によってスピンドル22に取外し可能に連結されている。このため、スピンドル22が回転するとチャック部1も一緒に回転できる。また、図から分かるように、スピンドル22はターンテーブル11に形成された開口部に挿入されている。スピンドル22は、装置ベース上に固定されているので、複数のスピンドル22の間でウェーハ回転軸の倒れ角度を互いに等しく設定する必要がない。従って、ウェーハの厚さの面内バラツキを抑え、加工精度を向上させられる。
The bottom surface of the
また、上方に突出するピン23がターンテーブル11に設けられており、ピン23に係合する凹部24がカバー部4の底面に形成されている。これらピン23および凹部24は互いに協働してチャック部1を位置合わせする役目を果たす。
A
図2(a)から分かるように、カバー部4の吸着部2の下方に内部室3が形成されている。そして、内部室3から延びる管路18、20がカバー部4の底面に形成された接続部18'、20'にそれぞれ到達している。これら管路18、20には、管路18、20をそれぞれ開閉する第一および第二弁機構部V1、V2がそれぞれ設けられている。
As can be seen from FIG. 2A, an
また、真空源60からスピンドル22を通って延びる管路15および真空源60からターンテーブル11を通って延びる管路19が設けられている。図2(a)から分かるように、接続部18'によって管路18を管路15に接続できる。同様に、接続部20'によって管路20を管路19に接続できる。
Further, a
図2(b)は第一および第二弁機構部のタイムチャートである。以下、図面を参照しつつ、裏面研削ユニット58およびウェーハ保持装置の動作を説明する。はじめに、スピンドル22が回転してチャック部1を回転させる。これと同時に洗浄ユニット44から洗浄流体が供給され、洗浄ユニット44の洗浄パッドがチャック部1の吸着部2およびカバー部4を洗浄する。洗浄が終了すると、搬送ロボット45によって、カセット41aから一つのウェーハWが取出されて、チャック部1(図1に示されるチャック部1aの場所に対応する)まで搬送される。そして、時刻T1において第一弁機構部V1を開放し、ウェーハWはその裏面が上方を向いた状態でチャック部1の吸着部2に吸着保持される。
FIG. 2B is a time chart of the first and second valve mechanism portions. Hereinafter, the operations of the
次いで、スピンドル22がチャック部1aを低速で回転させ、それにより、凹部24がピン23に対応した位置に到達する。次いで、ターンテーブル11を上昇させて、ターンテーブル11のピン23とチャック部1の凹部24とを係合させる。そして、接続部20'によって真空源60側の管路19とチャック部1の管路20とを接続すると共に、スピンドル22とチャック部1との連結を解除する。
Next, the
時刻T2になると、第二弁機構部V2を開放する。これにより、ウェーハWは管路18および管路20からの両方の真空作用により吸着部2に吸着される。そして、時刻T3において、第一弁機構部V1のみを閉鎖し、それにより、ウェーハWが管路20からの真空作用のみによって吸着されるようにする。
At time T2, the second valve mechanism V2 is opened. Thereby, the wafer W is adsorbed to the adsorbing
次いで、時刻T4において、ターンテーブル11がインデックス回転、つまり所定角度だけ回転し、チャック部1が洗浄ユニット44から粗研削ユニット51まで周回される。チャック部1が所望位置まで周回されると、その位置に在る別のスピンドル22に同様に備えられた別の管路15がチャック部1の管路18に接続され、チャック部1は別のスピンドル22に連結される。このとき、別のチャック部(図1におけるチャック部1dの場所に対応する)には別のウェーハWが搬送ロボット45により搬送され、前述したのと同様な処理が行われる。
Next, at time T <b> 4, the
そして、時刻T5において、第一弁機構部V1を開放し、それにより、ウェーハWは管路18および管路20からの両方の真空作用により吸着部2に吸着されるようになる。次いで、時刻T6において、第二弁機構部V2のみを閉鎖し、それにより、ウェーハWが管路18からの真空作用のみによって吸着されるようにする。その後、粗研削ユニット51によって粗研削処理を行い、粗研削処理が終了すると、再び時刻T2に戻って次の仕上研削処理を同様に行う。このような処理は、研磨ユニット53による研磨処理が終了するまで繰返されるものとする。
At time T5, the first valve mechanism V1 is opened, so that the wafer W is adsorbed to the
このようにして、本発明においては、第一弁機構部V1を開放すると共に第二弁機構部V2を閉鎖し、それにより、ウェーハ保持装置1と一緒にウェーハWを回転させつつウェーハWの研削等を行うようにしている。さらに、第一弁機構部V1を閉鎖すると共に第二弁機構部V2を開放し、それにより、ウェーハ保持装置1と一緒にウェーハWを周回させている。つまり、本発明においては、ウェーハWは常にウェーハ保持装置1と一緒に回転および周回され、ウェーハWが単独で回転および周回されることはない。
In this way, in the present invention, the first valve mechanism V1 is opened and the second valve mechanism V2 is closed, thereby grinding the wafer W while rotating the wafer W together with the
一般に、粗研削ユニット51などによって裏面研削処理を受けると、ウェーハWは周回時などに破損しやすくなる。しかしながら、本発明においては、ウェーハWは常にウェーハ保持装置1と一緒に回転および周回されるので、ウェーハWの回転および周回時であっても破損させることなしにウェーハWを安定して保持することができる。さらに、本発明においては、厚さの小さいウェーハWを慎重に扱う必要もないので、処理時間を短縮することも可能である。
In general, when the back grinding process is performed by the
ところで、裏面研削ユニット58が動作しているときには、異物、例えば研削屑などがウェーハ保持装置1の管路18、20に流入する場合がある。ところが、図2(a)から分かるように、管路18、20はいずれもウェーハ保持装置1とスピンドル22との連結箇所以外の場所で、管路15、19に接続されている。言い換えれば、ウェーハ保持装置1と吸着部2との連結箇所には管路18、20は存在していない。
By the way, when the back
このため、本発明においては、ウェーハ保持装置1を或るスピンドル22から別のスピンドル22まで搬送したとしても、ウェーハ保持装置1とスピンドル22との連結箇所に異物、例えば研削屑が挟み込まれることはない。従って、ウェーハ保持装置1が傾斜した状態でスピンドル22に連結されることもなく、その結果、ウェーハWの研削などを良好に行うことが可能である。
For this reason, in the present invention, even if the
図3(a)は他の方向に沿ってみたウェーハ保持装置の側断面図であり、ウェーハ保持装置1を搬送する搬送ロボット70が示されている。さらに、仕上研削ユニット52および研磨ユニット53による処理を受けると、ウェーハWは搬送ロボット70によって裏面研削ユニット58からユニット55まで搬送される。
FIG. 3A is a side sectional view of the wafer holding device taken along the other direction, and shows a
搬送ロボット70は搬送通路56(図1を参照)に昇降可能に懸架されていて搬送通路56に沿って移動する。図3(a)には、搬送ロボット70のハンドベース34がカバー部4の上方まで降下した状態が示されている。ただし、ハンドベース34はウェーハWおよびカバー部4の上面に接触しないことに留意されたい。
The
図3(a)においては、カバー部4の内部室3から延びる管路21がカバー部4の周面に形成された接続部21'に到達している。そして、管路21には、管路21を開閉する第三弁機構部V3が設けられている。
In FIG. 3A, the
図3(a)に示されるように、ハンドベース34の上面には駆動シリンダ26が設けられている。さらに、駆動シリンダ26から延びるロッド26'の先端には略C字形状のガイド27が取付けられている。さらに、ガイド27の先端には、真空源60から延びる管路30が接続されている。図3(a)に示されるように、ロッド26'がウェーハ保持装置1の半径方向に移動することにより、管路30はウェーハ保持装置1の管路21に接続される。
As shown in FIG. 3A, the
また、駆動シリンダ26およびガイド27と同様な形態の複数のフック(図示しない)がハンドベース34に設けられている。これらフックは、カバー部4の周面に形成された凹部(図示しない)に係合し、それにより、搬送ロボット70はウェーハ保持装置1を保持することができる。
The
図3(b)は第一および第三弁機構部のタイムチャートである。以下、図面を参照しつつ、搬送ロボット70およびウェーハ保持装置の動作を説明する。図3(b)における初期状態においては、ウェーハWの裏面研削処理が終了して、ウェーハWが管路18からの吸引作用によってウェーハ保持装置1に保持されているものとする。
FIG. 3B is a time chart of the first and third valve mechanism portions. Hereinafter, operations of the
ロッド26'を後退させ、それにより、ガイド27の先端の管路30をウェーハ保持装置1の接続部21'に接続する。次いで、図3(b)に示される時刻T7において第三弁機構部V3を開放し、それにより、ウェーハWは管路18および管路21からの両方の真空作用により吸着部2に吸着されるようになる。
The
次いで、時刻T8において、第一弁機構部V1のみを閉鎖し、それにより、ウェーハWが管路21からの真空作用のみによって吸着されるようにする。その後、図示しないフックを用いてウェーハ保持装置1を保持し、搬送ロボット70はウェーハ保持装置1を搬送通路56に沿って裏面研削ユニット58から後工程のユニット55、例えばダイシングユニットまで搬送する。
Next, at time T8, only the first valve mechanism V1 is closed, so that the wafer W is adsorbed only by the vacuum action from the
後工程のユニット55は、前述したのと同様な管路15を含んでいるものとする。ウェーハ保持装置1が後工程のユニット55まで搬送されると、接続部18'によって管路15は管路18に接続される。そして、時刻T9において、第一弁機構部V1を開放し、それにより、ウェーハWは管路18および管路21からの両方の真空作用により吸着部2に吸着されるようになる。その後、時刻T10において、第二弁機構部V2のみを閉鎖し、それにより、ウェーハWが管路18からの真空作用のみによって吸着されるようにする。時刻T11以降においては、ユニット55において所定の処理が行われる。なお、図2(a)および図3(a)に示される真空源により作用する圧力は−80kPa以下であるのが好ましい。
Assume that the
このように、本発明においては、第一弁機構部V1を閉鎖すると共に第二弁機構部V2を開放し、それにより、ウェーハ保持装置1と一緒にウェーハWを搬送している。従って、ウェーハWの搬送時においても、破損させることなしにウェーハWを安定して保持しつつ搬送できることが分かるであろう。
As described above, in the present invention, the first valve mechanism V1 is closed and the second valve mechanism V2 is opened, whereby the wafer W is transferred together with the
なお、後工程のユニット55における処理が終了した後で、さらに後工程のユニット(図示しない)までウェーハ保持装置1およびウェーハWを同様に搬送してもよい。あるいは、後工程のユニット55における処理が終了した後で、ウェーハWをウェーハ保持装置1から取外し、ウェーハ保持装置1のみを搬送通路57に沿って裏面研削ユニット58まで帰還させてもよい。
Note that after the processing in the
なお、前述した実施形態においては、前工程のユニットが裏面研削ユニット58であるものとして説明しているが、前工程のユニットが裏面研削ユニット58に限定されないのは当業者であれば明らかであろう。また、当然のことながら、あらゆる構成の第一〜第三の弁機構部V1〜V3を採用することが可能である。
In the embodiment described above, the unit in the previous process is described as the
ところで、図4は、本発明の他の実施形態に基づくウェーハ保持装置を備えたウェーハ処理装置の略平面図であり、図5は図4に示されるウェーハ処理装置の側面図である。これら図面に示されるウェーハ処理装置40は、前述したのと同様な構成の裏面研削ユニット58と、ウェーハ個片化ユニット55aと、後処理ユニット55bと、を主に含んでいる。
4 is a schematic plan view of a wafer processing apparatus including a wafer holding device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side view of the wafer processing apparatus shown in FIG. The
図示されるように、裏面研削ユニット58とウェーハ個片化ユニット55aとの間、ならびにウェーハ個片化ユニット55aと後処理ユニット55bとの間は、搬送通路56、57によって連結されている。また、図面には示さないものの、搬送通路56、57によって同様に接続されたウェーハエッチングユニットがウェーハ個片化ユニット55aと後処理ユニット55bとの間に配置されるのが好ましい。さらに、図4および図5においては、ウェーハ個片化ユニット55aおよび後処理ユニット55bの領域のそれぞれに搬送ロボット70が配置されている。
As shown in the drawing, the back
ここで、ウェーハ個片化ユニット55aは、ウェーハを賽の目状にダイシングする装置である。ただし、ウェーハ個片化ユニット55aはウェーハWを厚さ方向に部分的にのみダイシングするのみであり、ウェーハW自体を完全に個片化するわけではないことに留意されたい。
Here, the
後処理ユニット55bは、図4に示されるようにウェーハWのためのダイシングフレームが保管されたダイシングフレーム保管部61と、後処理ユニット55bにおける全ての処理が終了したウェーハWを保管するウェーハ保管部62とを含んでいる。さらに、後処理ユニット55bは、ダイシングテープによりウェーハWをダイシングフレームと一体化してUV(紫外線)を照射するUV照射領域A1と、ウェーハWの表面に貼付けられた保護フィルム(図示しない)を剥離する保護フィルム剥離領域A2と、ウェーハWにバーコードを貼付けるバーコード貼付領域A3とを含んでいる。図示されるように、これらUV照射領域A1、保護フィルム剥離領域A2およびバーコード貼付領域A3は後処理ユニット55bにおけるチャック搬送レール59に沿って順番に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
また、ウェーハ個片化ユニット55aに対応する搬送通路56の一部分には、チャック待機部B1、B2が設けられている。チャック待機部B1にはウェーハ個片化ユニット55aによる処理を受ける前のチャック部1が一時的に配置され、チャック待機部B2にはウェーハ個片化ユニット55aによる処理を受けた後のチャックが一時的に配置されるものとする。
Further, chuck standby portions B1 and B2 are provided in a part of the
これらチャック待機部B1、B2は後述する図7(c)に示されるように、チャック部1が排除された残りのスピンドル22等と同様の機構部を備えている。従って、チャック待機部B1、B2についての詳細な説明を省略する。なお、ウェーハエッチングユニットが存在する場合においても同様に、チャック待機部B1、B2がウェーハエッチングユニットに対応する搬送通路56の一部分に設けられているものとする。
These chuck standby parts B1 and B2 are provided with a mechanism part similar to the remaining
図6は図4に示される裏面研削ユニット58内におけるウェーハ保持装置の部分頂面図であり、図7は図6の線X−Yに沿ってみたウェーハ保持装置の断面図である。これら図面に示されるように、チャック部1は、カバー部4内に吸着部2を備えている。そして、カバー部4から延びる搬送部カバー9がターンテーブル11を被覆している。カバー部4に形成された管路16は、吸着部2とスピンドル22の内部通路とを接続している。
6 is a partial top view of the wafer holding device in the back
図7から分かるように、カバー部4には管路18がさらに形成されていて、吸着部2の側部まで延びている。管路18には、バネ7により下方に付勢された弁体5を含む小室が配置されている。また、管路15には、フロート6が載置されたダイヤフラム8を含む別の小室が配置されている。なお、弁体5から延びる突起はフロート6上に載置されている。管路15、18に関連する弁体5、フロート6、バネ7およびダイヤフラム8は第一弁機構部V1としての役目を果たす。
As can be seen from FIG. 7, a
また、図7に示されるカバー部4内の別の管路20にも弁体5およびバネ7が同様に配置されており、管路19にもダイヤフラム8およびフロート6が同様に配置されている。これら管路19、20に関連する弁体5、フロート6、バネ7およびダイヤフラム8は第二弁機構部V2としての役目を果たす。
Further, the
図8(a)〜図8(c)は裏面研削ユニットにおけるウェーハの搬送を説明するための図である。以下、これら図面を参照しつつ、本発明の他の実施形態におけるウェーハWの搬送動作を簡潔に説明する。なお、基本的な動作は図2(a)および図2(b)を参照して前述したのと同様であるものとする。また、以下の図面においては、簡潔にする目的でウェーハWを図示していないが、実際にはウェーハWが吸着部2上に載置されていることに留意されたい。
FIG. 8A to FIG. 8C are views for explaining wafer conveyance in the back grinding unit. Hereinafter, a wafer W transfer operation in another embodiment of the present invention will be briefly described with reference to these drawings. The basic operation is the same as described above with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). In the following drawings, the wafer W is not shown for the sake of brevity, but it should be noted that the wafer W is actually placed on the
裏面研削加工時には、図6に示される管路17からエアが供給され、ダイヤフラム8が押し上げられて、フロート6および弁体5が上昇する。従って、管路15と吸着部2との間の経路が開状態となり、この経路に真空が作用してウェーハWが吸着部2に吸着される。そして、図1を参照して前述した裏面研削加工が終了すると、スピンドル22が回転して、ターンテーブル11の位置決めピン23が搬送部カバー9の凹部24に対応した位置まで移動する。
At the time of back grinding, air is supplied from the
次いで、図8(b)に示されるように、ターンテーブル11を上昇させる。これにより、位置決めピン23は凹部24に進入すると共に、管路19はカバー部4内の対応する管路20に連通するようになる。そして、管路19からエアが供給されると、管路19におけるダイヤフラム8が押し上げられて、フロート6および弁体5が上昇する。これにより、管路19と吸着部2との間の経路が開状態となる。そして、この経路に真空が適用される。
Next, as shown in FIG. 8B, the
次いで、管路18を大気開放すると、バネ7の作用により弁体5は小室の底面に付勢され、フロート6およびダイヤフラム8も元位置まで下降する。これにより、管路15に対する真空を遮断することが可能となる。その後、管路15、16にエアを供給して、裏面研削時に行っていたチャック部1に対する吸着動作を解除する。これにより、管路18からの真空作用により吸着されていた作用しウェーハWは、管路20からの真空作用のみにより吸着されるようになる。
Next, when the
次いで、図8(c)に示されるように、ターンテーブル11をさらに上昇させて、チャック部1のカバー部4等をスピンドル22から離脱させる。この状態においても、ウェーハWは管路20からの真空作用により吸着部2に吸着されたままである。従って、ウェーハWを保持しつつ、チャック部1を所望の場所、例えば裏面研削ユニット58内における他の部位まで安定して搬送することができる。
Next, as shown in FIG. 8C, the
そして、チャック部1が他の部位、例えば搬送通路56近傍の位置まで搬送されると、前述した動作を逆の順序で行い、最終的には管路15と吸着部2との間の経路に真空を適用してウェーハWが吸着される。このように本発明においては、チャック部1の搬送時においても、管路20と吸着部2との間の経路に真空が適用されていることに留意されたい。従って、ウェーハWが破損することなしに、ウェーハWを安定して保持できるのが分かるであろう。
When the
ところで、図9(a)および図9(b)は搬送ロボット70の側面図である。これら図面に示されるように、搬送ロボット70は、昇降動作可能な主要本体71と、主要本体71から延びる伸縮アーム72とを備えている。そして、伸縮アーム72の先端には、ハンドベース34が備えられている。図9(b)から分かるように、搬送ロボット70は伸縮アーム72を伸縮することによって、チャック部1を遠方まで搬送させられる。さらに、搬送ロボット70自体がチャック部1を把持しつつ、搬送通路56に沿って移動することも可能である。
9A and 9B are side views of the
図10(a)は搬送ロボットのハンドベースの頂面図である。図10(a)に示されるように、搬送ロボット70のハンドベース34はチャック部1とほぼ同様の外径を有している。そして、ハンドベース34の上面には互いに対向する一対の駆動シリンダ26が設けられている。
FIG. 10A is a top view of the hand base of the transfer robot. As shown in FIG. 10A, the
ここで、図11(a)〜図11(b)は搬送ロボットを用いたウェーハの搬送を説明するための図であり、図6の線A−Yに沿ってみた断面図である。図11(a)に示されるように、駆動シリンダ26から延びるロッド26'の先端には略C字形状のガイド27が取付けられている。なお、ロッド26’は短距離用駆動シリンダ25によっても駆動されるものとする。また、ガイド27の先端には、真空源60(図示しない)から延びる管路30が接続されている。管路30の先端には、ベローズ28と協動する中空の押出ピン31が設けられている。
Here, FIG. 11A to FIG. 11B are views for explaining wafer transfer using the transfer robot, and are cross-sectional views taken along line AY in FIG. As shown in FIG. 11A, a substantially C-shaped
図12は図6の線A−Aに沿ってみたウェーハ保持装置の断面図である。図12から分かるように、カバー部4の外周部から吸着部2まで延びる管路21がカバー部4内に形成されている。そして、カバー部4の外周部には弁座29が設けられており、弁座29の内方にボール32が図示しないバネなどにより付勢されている。これらベローズ28、弁座29、押出ピン31、およびボール32は第三弁機構部V3としての役目を果たす。
12 is a cross-sectional view of the wafer holding device taken along line AA of FIG. As can be seen from FIG. 12, a
ここで再び図10(a)を参照すると、ハンドベース34には、複数、例えば四つの駆動シリンダ35が設けられている。図示されるように、駆動シリンダ35と前述した駆動シリンダ26とはハンドベース34の周方向に概ね等間隔で配置されている。そして、図10(a)の線B−Bに沿ってみた部分側断面図である図10(b)に示されるように、駆動シリンダ35から延びるロッド35’には、略C字形状のクランプ爪36が取付けられている。また、ハンドベース34には、クランプ爪36を案内するガイド33が設けられているのが分かるであろう。
Here, referring to FIG. 10A again, the
図10(a)および図10(b)から分かるように、カバー部4の外周面には、複数、例えば四つの凹部39が形成されている。ロッド35’がハンドベース34の半径方向に移動すると、クランプ爪36がカバー部4の凹部39に係合する。これにより、搬送ロボット70は、ウェーハWに接触することなしにウェーハ保持装置1を保持することができる。
As can be seen from FIGS. 10A and 10B, a plurality of, for example, four
以下、図11(a)から図11(b)を参照しつつ、本発明の他の実施形態におけるウェーハWの搬送動作を簡潔に説明する。なお、基本的な動作は図3(a)および図3(b)を参照して前述したのと同様であるものとする。 Hereinafter, a wafer W transfer operation according to another embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 11 (a) to 11 (b). The basic operation is the same as described above with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
チャック部1が、例えば裏面研削ユニット58における搬送通路56近傍の位置まで搬送される。次いで、搬送ロボット70の伸縮アーム72を伸縮させる。これにより、図11(a)に示されるように、ハンドベース34がチャック部1の真上に位置するようにする。
For example, the
次いで、短距離用駆動シリンダ25を駆動して、ガイド27を半径方向内側に移動させる。これにより、押出ピン31に取付けられたベローズ28が弁座29に到達すると、管路30に真空を適用する。従って、ベローズ28と弁座29とが密着するようになる。
Next, the short-
管路30に対して真空を適用したまま、押出ピン31をさらに半径方向内側に移動させると、押出ピン31がバネ(図示しない)に抗してボール32を内方に押込むようになる。これにより、吸着部2にまで真空が適用される。
When the
これとほぼ同時に、図10(b)に示される駆動シリンダ35を駆動して、クランプ爪36の先端が凹部39に挿入されるまで、クランプ爪36を半径方向内側に移動させる。その結果、搬送ロボット70のハンドベース34がチャック部1のカバー部4を把持するようになる。次いで、管路18を大気開放すると、バネ7により弁体5が小室の底面に付勢されて、フロート6およびダイヤフラム8も元位置まで下降する。その後、管路15、16にエアを供給すると、チャック部1が着脱可能な状態となる。
At substantially the same time, the
次いで、図11(b)に示されるように、管路30による真空状態を維持したまま、ハンドベース34を上昇させて、チャック部1を持上げる。そして、搬送ロボット70が搬送通路56に沿って移動し、チャック部1を所望の場所、例えばウェーハ個片化ユニット55aのチャック待機部B1(図4を参照されたい)まで移動させる。チャック待機部B1においては、前述した動作を逆の順序で行い、最終的には、チャック部1がチャック待機部B1のスピンドル22に接続されるようになる。
Next, as shown in FIG. 11B, the
その後、ウェーハ個片化ユニット55aの搬送ロボット70が図11を参照して説明したのと同様な手順でチャック部1を把持する。ウェーハ個片化ユニット55a内には、チャック待機部B1と同様な機構部が備えられている。従って、搬送ロボット70はウェーハ個片化ユニット55aの機構部にチャック部1を受渡し、次いで、ウェーハ個片化ユニット55aがウェーハWの個片化処理を行う。
Thereafter, the
その後、搬送ロボット70は前述した手法でウェーハ個片化ユニット55aの機構部からチャック部1を受取って、チャック待機部B2に載置する。そして、後処理ユニット55b側の搬送ロボット70がチャック待機部B2からチャック部1を受取って、搬送通路56を摺動し、後処理ユニット55bの同様な機構部に受渡す。このように本発明においては、チャック部1の搬送時においても、管路20と吸着部2との間の経路に真空が適用されていることに留意されたい。従って、この場合にも、ウェーハWが破損することなしに、ウェーハWを安定して保持できるのが分かるであろう。
Thereafter, the
次いで、チャック部1はチャック搬送レール59に沿って搬送されつつ、UV照射領域A1、保護フィルム剥離領域A2およびバーコード貼付領域A3のそれぞれにおいて所定の処理を受ける。その後、ウェーハWは、ダイシングフレームと一緒に、図示しないロボットによってチャック部1から取外されてウェーハ保管部62に格納される。
Next, the
また、ウェーハWが取外されたチャック部1はチャック搬送レール59を反対方向に移動し、後処理ユニット55b側の搬送ロボット70によって受取られる。次いで、搬送ロボット70の主要本体71が下降して、チャック部1を搬送通路57上に載置する(図5を参照されたい)。次いで、操作者または図示しないロボットがチャック部1を搬送通路57上に摺動させて裏面研削ユニット58まで戻す。その後、チャック部1は洗浄された後で裏面研削ユニット58にセットされ、再利用される。
Further, the
このように本発明においては、ウェーハWをチャック部1と一緒にウェーハ処理装置40内で搬送しており、しかもウェーハWはチャック部1に真空吸着されたままとなっている。従って、ウェーハ処理装置40における全ての処理ユニット間においてウェーハを搬送する場合であっても、破損させることなしにウェーハWを安定して保持することが可能である。さらに、本実施形態においても、図1〜図3を参照して前述したのと同様な効果が得られるのは、当業者であれば明らかである。
As described above, in the present invention, the wafer W is transported together with the
1、1a〜1d チャック部(ウェーハ保持装置)
2 吸着部
3 内部室
4 カバー部
5 弁体
6 フロート
7 バネ
8 ダイヤフラム
9 搬送部カバー
11 ターンテーブル(周回機構部)
15 管路
15、16、18、19、20、21、30 管路
18’、20’、21’ 接続部
22 スピンドル(回転機構部)
23 位置決めピン
24 凹部
25 短距離用駆動シリンダ
26 駆動シリンダ
26’ ロッド
27 ガイド
28 ベローズ
29 弁座
30 管路
31 押出ピン
32 ボール
33 ガイド
34 ハンドベース
35 駆動シリンダ
35’ ロッド
36 クランプ爪
39 凹部
40 ウェーハ処理装置
41a カセット
44 洗浄ユニット
45 搬送ロボット
51 粗研削ユニット
52 仕上研削ユニット
53 研磨ユニット
55 後工程のユニット(第二処理ユニット)
55a ウェーハ個片化ユニット(第二処理ユニット)
55b 後処理ユニット
56、57 搬送通路
58 裏面研削ユニット(第一処理ユニット)
59 チャック搬送レール
60 真空源
61 ダイシングフレーム保管部
62 ウェーハ保管部
70 搬送ロボット
71 主要本体
72 伸縮アーム
V1 第一弁機構部
V2 第二弁機構部
V3 第三弁機構部
W ウェーハ
1, 1a to 1d Chuck part (wafer holding device)
DESCRIPTION OF
15
23
55a Wafer singulation unit (second processing unit)
59
Claims (5)
該吸着部周りに配置されたカバー部と、
前記吸着部を回転させる回転機構部と前記カバー部とを通って、前記吸着部と真空源とを切離し可能に接続する第一管路と、
前記カバー部に配置されていて前記第一管路を開閉する第一弁機構部と、
前記吸着部を搬送させる搬送機構部と前記カバー部とを通って、前記吸着部と前記真空源とを切離し可能に接続する第二管路と、
前記カバー部に配置されていて前記第二管路を開閉する第二弁機構部とを具備するウェーハ保持装置。 An adsorption part for adsorbing a wafer by vacuum adsorption;
A cover part arranged around the adsorption part;
A first conduit that connects the suction portion and the vacuum source in a detachable manner through the rotation mechanism portion that rotates the suction portion and the cover portion;
A first valve mechanism that is disposed in the cover and opens and closes the first pipe;
A second pipe line that connects the suction unit and the vacuum source so as to be detachable, through a transport mechanism unit that transports the suction unit and the cover unit;
A wafer holding apparatus comprising: a second valve mechanism portion that is disposed on the cover portion and opens and closes the second pipe line.
前記第一処理ユニットにより処理された前記ウェーハに対して前記第一処理ユニットとは異なる処理を行う第二処理ユニットと、を備えたウェーハ処理装置。 A first processing unit for processing the wafer held by the wafer holding device according to claim 1 or 2,
A wafer processing apparatus comprising: a second processing unit that performs processing different from the first processing unit on the wafer processed by the first processing unit.
前記搬送機構部が、前記ウェーハ保持装置を前記回転機構部から別の回転機構部まで周回させる周回機構部である請求項3に記載のウェーハ処理装置。 The first processing unit includes at least two of the rotation mechanism units;
The wafer processing apparatus according to claim 3, wherein the transfer mechanism unit is a rotation mechanism unit that rotates the wafer holding device from the rotation mechanism unit to another rotation mechanism unit.
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