JP7329258B2 - ウェーハ分断装置、反転装置、および搬送システム - Google Patents

ウェーハ分断装置、反転装置、および搬送システム Download PDF

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Description

本発明は、ウェーハを分断する分断装置、ウェーハを反転する反転装置、およびウェーハを搬送する搬送システムに関する。
従来、ガラス基板や半導体ウェーハ等の脆性材料基板の分断は、基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ工程や、スクライブラインに沿って基板に所定の力を付加して基板を分断するブレイク工程等によって行われる。スクライブ工程では、スクライビングホイールの刃先が基板の表面に押し付けられながら、所定のラインに沿って移動される。スクライブ工程の後、基板を表裏逆に反転させて、ブレイク工程が行われる。
以下の特許文献１には、ウェーハにスクライブ工程を実行するためのスクライバー装置が開示されている。この装置では、ウェーハは、環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼り付けられる。スクライバー装置のチャックテーブルの吸着チャックにウェーハが載置され、ウェーハはダイシングテープを介して吸着チャックに吸引保持される。そして、押圧手段によりローラスクライバーがウェーハの分割予定ラインの一端に位置付けられ、ウェーハに対してローラスクライバーは所定の圧力を掛ける。この状態でチャックテーブルを所定の方向に動かすと、分割予定ラインにスクライブラインが形成される。上記のような工程を繰り返し行うことにより、ウェーハの分割予定ラインにスクライブラインが形成される。
特開２０１２－１４６８７９号公報
特許文献１では、スクライブラインが形成されたウェーハは、ブレイク工程のために別のステージへ搬送される。ここで、ブレイク工程を行う際、スクライブラインが形成された面に保護用のフィルムを貼付する工程や、ウェーハを表裏逆に反転する工程が行われる。特許文献１のスクライバー装置でスクライブ工程を行った場合、上記のような各工程をウェーハに対して行うために、その都度、ウェーハを所定のステージへ搬送しなければならず、ウェーハの分断の効率性が良いとは言い難い。
そこで、上記の各工程をそれぞれ実行する装置を全て含むような装置を構成することが考えられる。しかし、単に各装置を並べて１つの装置として構成した場合、装置が大型化する。また、ウェーハの搬送経路が煩雑化した場合、搬送が円滑に行われず、装置の設置面積当たりの稼働率が低下する。
かかる課題に鑑み、本発明は、装置の設置面積が大きくなることを抑制し、且つ、装置の設置面積当たりの稼働率を向上させることができるウェーハ分断装置、このウェーハ分断装置に適用されるウェーハを反転する反転装置、およびウェーハを搬送する搬送システムを提供することを目的とする。
本発明の第１の態様は、ウェーハを分断するウェーハ分断装置に関する。この態様に係るウェーハ分断装置は、ウェーハの表面にスクライブラインを形成するスクライブユニットと、前記スクライブラインが形成された前記ウェーハの表面にフィルムを貼付するフィルムラミネートユニットと、前記フィルムが貼付された面が下側となるように前記ウェーハを反転させる反転ユニットと、前記フィルムが貼付されていない面に所定の力を付与して前記スクライブラインに沿って前記ウェーハを分断するブレイクユニットと、前記ウェーハを所定の位置に搬送する搬送部と、を備えており、前記フィルムラミネートユニットが前記反転ユニットに対して鉛直方向に離間する位置に配置されているよう構成される。
通常、フィルムラミネートユニットは、スクライブユニットやブレイクユニットに比べて面積が大きい。そのため、フィルムラミネートユニットをスクライブユニット等と同一の平面に配置した場合、装置全体の設置面積が大きくなる。このため、各ユニットを全て平面に配置するのではなく、大面積のフィルムラミネートユニットを、反転ユニットに対して鉛直方向に離間するように配置することにより、装置の設置面積を小さくできる。また、このように配置した場合、フィルムラミネートユニットにウェーハを搬送するための搬送路を平面上に設置する必要がない。このため、そのような搬送路に係る部材の分だけ、設置面積をさらに小さくできる。また、これにより、装置の設置面積当たりの稼働率を向上させることができる。
また、ウェーハの分断は、スクライブラインが形成されていない面、すなわち、フィルムが貼付されていない面に対して行われる。そのため、ウェーハを分断する前に、ウェーハを反転する必要がある。
そこで、反転ユニットに対して鉛直方向に離間する位置にフィルムラミネートユニットを配置した場合、フィルムラミネートユニットと反転ユニットとが一直線上に配置されるため、ウェーハを搬送するための径路を簡素化できる。よって、フィルムラミネートユニットから反転ユニットへウェーハを効率よく搬送することができる。
本態様に係るウェーハ分断装置において、前記ウェーハは、平面視において前記スクライブユニットと前記ブレイクユニットとの間であって前記反転ユニットに重なる位置に配置される受渡位置に送り込まれ、前記搬送部は、前記受渡位置に位置付けられた前記ウェーハを前記フィルムラミネートユニットに搬送し、さらに、前記フィルムラミネートユニットから前記反転ユニットに前記ウェーハを搬送する昇降部を備えるよう構成される。
ウェーハの分断に係る工程では、スクライブユニットによりスクライブラインが形成され、フィルムラミネートユニットによりスクライブラインが形成された面にフィルムが貼付され、反転ユニットによりウェーハは表裏逆に反転され、そして、ブレイクユニットによりウェーハの分断が行われる。この場合、上記の位置に受渡位置を設け、フィルムラミネートユニットおよび反転ユニットへの搬送に昇降部を用いることにより、ウェーハは他のユニットを経由することなく、直接、目的のユニットに搬送される。よって、ウェーハの搬送に要する時間が短縮されるため、装置の設置面積当たりの稼働率が向上する。
また、ウェーハは受渡位置を起点として、スクライブユニットおよびブレイクユニットへ搬送されるため、平面視における搬送経路を短くすることができる。これにより、装置の設置面積は縮小され、装置の設置面積当たりの稼働率をさらに向上させることができる。
また、前記反転ユニットは、前記フィルムラミネートユニットにより前記フィルムが貼付された前記ウェーハを反転させながら前記受渡位置に搬送するよう構成され得る。
この構成であれば、反転ユニットが、ウェーハの反転とともに、受渡位置への鉛直方向の搬送を行う。このため、短い搬送経路で効率良く、ウェーハを受渡位置に搬送できる。
この場合、前記ブレイクユニットにより分断された前記ウェーハは、前記受渡位置を経由して前記ウェーハの搬送を開始した位置に搬送される。
搬送経路を複数とした場合、それぞれの径路について、たとえばレール等の部材を設置する必要が生じるため、装置全体の設置面積が大きくなる。この構成であれば、ウェーハの分断の前後において、搬送経路を共通化することができる。これにより、搬送経路の設置に要する面積を抑制することができるため、装置の設置面積を小さくすることができる。
本態様に係るウェーハ分断装置において、前記反転ユニットは、前記受渡位置の上方に配置されるよう構成され得る。
この構成であれば、フィルムが貼付された後のウェーハを、上から下への一方向の搬送経路で搬送できる。また、ウェーハが上から下に搬送される際、重力の作用によっても受渡位置に位置付けることができる。よって、反転ユニットから受渡位置へのウェーハの搬送を円滑かつ効率良く行うことができる。
本態様に係るウェーハ分断装置において、前記フィルムラミネートユニットは、前記反転ユニットの上方に配置されるよう構成され得る。
この構成であれば、上方のフィルムラミネートユニットから下方の反転ユニットへウェーハが搬送され、さらに、反転ユニットの直下に位置する受渡位置にウェーハが搬送される。このように、フィルムラミネートユニットから受渡位置への搬送経路は、上から下への一方向の搬送経路とできる。よって、フィルムラミネートユニットから反転ユニット、反転ユニットから受渡位置へのウェーハの搬送を円滑かつ効率良く行うことができる。
本態様に係るウェーハ分断装置において、前記反転ユニットは、前記ウェーハを保持する保持部と、前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動するよう構成され得る。
この構成によれば、保持部は、受取位置でウェーハを受け取ると、回転駆動部により反転しながら反転完了位置に位置付けられる。これにより、たとえば、保持部が受け取ったウェーハを仮置きする工程や、ウェーハを回転させる工程、また、反転されたウェーハを目的の場所に搬送するための工程をそれぞれ行う必要がない。よって、ウェーハの反転を効率的に行うことができる。また、この構成であれば、ウェーハを反転させながら目的の位置に移送することができる。よって、より小さなスペースでウェーハの反転動作を行うことができるため、ウェーハ分断装置の設置面積を縮小化できる。
本態様のウェーハ分断装置において、前記回転駆動部は、前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、前記保持部の回転軸に装着されたピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛み合い前記直線方向に伸びるラックギヤと、前記支持部材を前記直線方向に移動させる駆動機構と、を備えるよう構成され得る。
この構成によれば、駆動機構によって支持部材が直線方向に移動すると、ピニオンギヤとラックギヤとが直線方向に相対移動する。これにより、ピニオンギヤがラックギヤ上を回転し、これに伴い、保持部が回転する。したがって、この構成によれば、ラックギヤとピニオンギヤとを組み合わせた簡素な構成により、保持部を回転させつつ直線方向に移動させることができる。
本態様のウェーハ分断装置において、前記収納部から取り出された前記ウェーハは、平面視において前記スクライブユニットと前記ブレイクユニットとの間であって前記反転ユニットに重なる位置に配置される受渡位置に送り込まれ、前記駆動機構は、前記ウェーハが前記受取位置から前記反転完了位置に移送された後、さらに、所定ストロークだけ前記支持部材を移動させて、前記反転完了位置から前記直線方向に離れた前記受渡位置に前記ウェーハを移送し、前記所定ストロークの前記支持部材の移動に伴い前記ラックギヤを前記直線方向に移動させる調整機構をさらに備えるよう構成され得る。
一般に、半導体ウェーハは、薄膜であり、衝撃に弱い。そのため、反転の動作中に、受渡位置の部材と基板とが接触すると、その衝撃で、ウェーハが破損する虞がある。
この点、本構成であれば、反転完了位置と受渡位置とが離間するため、基板の回転時に受渡位置の部材にウェーハが接触してウェーハが破損することを確実に防ぐことができる。また、反転完了位置から受渡位置への基板の移送の際に、支持部材の移動に伴いラックギヤが移動するため、ラックギヤとピニオンギヤとの間に相対的な移動が生じない。このため、反転完了位置から受渡位置への移動において、基板がさらに回転することがない。よって、反転完了位置から受渡位置にウェーハを円滑に移動させることができる。
この場合、前記調整機構は、前記ラックギヤに連結された移動部材と、前記移動部材を前記直線方向にスライド移動可能に支持するガイドと、前記移動部材を前記反転完了位置から前記受取位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記付勢部材の付勢に抗して前記移動部材を移動させる送り機構と、を備えるよう構成され得る。
この構成によれば、反転完了位置から受渡位置へのウェーハの移送の際に、送り機構によって、円滑に、移動部材とラックギヤを一体的に移動させることができる。
また、前記送り機構は、前記移動部材に設けられた被当接部と、前記支持部材に設けられ前記直線方向に前記被当接部に対向する当接部と、を備え、前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記当接部が前記被当接部に当接して前記移動部材が前記支持部材から押圧力を受け、当該押圧力により、前記支持部材の移動に伴い前記移動部材が前記付勢に抗して移動するよう構成され得る。
この構成によれば、送り機構が、移動部材に設けたれた被当接部と支持部材に設けられた当接部とにより構成されるため、別途、複雑な機構を設ける必要がない。よって、極めて簡素な構成により、反転完了位置から受渡位置への支持部材の移動に伴い、移動部材およびラックギヤを移動させることができる。
この構成において、前記付勢部材は、エアシリンダであるよう構成され得る。
このように、付勢部材としてエアシリンダを用いることにより、移動部材に対する付勢を円滑に制御できる。よって、反転完了位置から受渡位置への支持部材の移動に伴い、円滑かつ安定的に、移動部材およびラックギヤを移動させることができる。
本態様の反転装置において、前記受取位置は、前記反転完了位置よりも、鉛直方向において上方に位置するよう構成され得る。
この構成であれば、基板を上から下に移動させながら円滑に反転させることができる。
本態様に係るウェーハ分断装置において、前記保持部は、前記ウェーハを吸着する吸着部と、前記回転軸に装着されたレバーと、前記レバーに連結され前記吸着部を保持する保持部材と、を備えるよう構成され得る。
この構成によれば、レバーの長さに応じた径の円弧を描きながら、ウェーハは回転しながら移動する。このため、保持部が受取位置から９０°回転した場合、受取位置と反転完了位置との間で空間が生じる。よって、搬出部等の装置にこの空間を通過させて、反転が完了したウェーハを搬送することができる。
本態様に係るウェーハ分断装置において、前記保持部は、前記ウェーハを吸着する吸着部と、前記回転軸に装着され、前記吸着部を保持する保持部材と、を備えるよう構成され得る。
この構成によれば、保持部材が直接回転軸に装着される。このため、基板は小さな円弧を描くように回転しながら移動する。よって、反転ユニットのサイズを縮小化でき、ウェーハ分断装置のサイズを縮小化できる。
本態様に係るウェーハ分断装置において、前記搬送部は、前記直線方向に昇降する搬送部材を備えており、前記保持部が前記受取位置から９０°回転した位置に位置したとき、前記搬送部材は前記受取位置と前記反転完了位置との間を直線方向に通過するよう構成され得る。
この構成によれば、レバーの長さに応じた径の円弧を描きながら、ウェーハは回転しながら移動する。このため、保持部が受取位置から９０°回転した場合、受取位置と反転完了位置との間で空間が生じる。よって、搬送部材にこの空間を通過させて、反転が完了したウェーハを搬送することができる。
本発明の第２の態様は、基板を反転させる反転装置に関する。本態様に係る反転装置は、前記ウェーハを保持する保持部と、前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動し、前記回転駆動部は、前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、前記保持部の回転軸に装着されたピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛み合い前記直線方向に伸びるラックギヤと、前記支持部材を前記直線方向に移動させる駆動機構と、を備え、前記駆動機構は、前記ウェーハが前記受取位置から前記反転完了位置に移送された後、さらに、所定ストロークだけ前記支持部材を移動させて、前記反転完了位置から前記直線方向に離れた受渡位置に前記ウェーハを移送し、
前記所定ストロークの前記支持部材の移動に伴い前記ラックギヤを前記直線方向に移動させる調整機構をさらに備える。
この構成によれば、第１の態様と同様の効果を奏する。
以上のとおり、本発明によれば、装置の設置面積が大きくなることを抑制し、且つ、装置の設置面積当たりの稼働率を向上させることができるウェーハ分断装置、このウェーハ分断装置に適用されるウェーハを反転する反転装置、およびウェーハを搬送する搬送システムを提供できる。
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
図１は、実施形態に係るウェーハ分断装置の外観構成を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るウェーハ分断装置の外観構成を示す斜視図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るウェーハ分断装置において、ウェーハの搬送を説明するための模式図である。 図４は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットの構成を示す斜視図である。 図５は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットの構成を示す斜視図である。 図６（ａ）～（ｃ）は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットによるウェーハの反転動作を示す模式図である。 図７は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットによりウェーハが反転していく様子を示す図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットによるウェーハの載置を説明するための斜視図である。 図９（ａ）は、実施形態に係るウェーハ分断装置の第１搬送部の構成を示す斜視図である。図９（ｂ）は、実施形態に係るウェーハ分断装置の第２搬送部および第３搬送部の構成を示す斜視図である。 図１０は、実施形態に係るウェーハ分断装置の昇降部の構成を示す斜視図である。 図１１は、実施形態に係るウェーハ分断装置の反転ユニットと昇降部との配置を示す模式図である。 図１２は、実施形態に係るウェーハ分断装置の構成を示すブロック図である。 図１３は、実施形態に係るウェーハ分断装置の動作のフローチャートである。 図１４は、実施形態に反転ユニットの構成を示すブロック図である。 図１５は、実施形態に係る反転ユニットの動作のフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図には、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が付記されている。Ｘ－Ｙ平面は水平面に平行で、Ｚ軸方向は鉛直方向である。Ｚ軸正側が上方であり、Ｚ軸負側が下方である。
＜実施形態＞
電子機器等に広く利用される半導体デバイスは、複数の領域に区分されており、それぞれの領域に光デバイス等が組み込まれている半導体ウェーハから製造される。本実施の形態に係るウェーハ分断装置は、領域を区分けする所定のラインに沿って、半導体ウェーハを分断する装置である。
半導体ウェーハの材質として、たとえば、単結晶シリコン（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、およびヒ化ガリウム（ＧａＳａ）等が挙げられる。半導体ウェーハの上記のような材質、厚み、およびサイズは、製造目的の半導体デバイスの種類、機能等によって適切に選択され、設計される。
次に、本実施の形態に係るウェーハ分断装置を構成する各ユニット、および各ユニットを最適に配置したレイアウトに関して説明する。なお、本実施の形態に係るウェーハ分断装置は、環状のフレームにダイシングテープが貼付された半導体ウェーハを分断する。以降、「環状のフレームにダイシングテープが貼付された半導体ウェーハ」は、単に、「ウェーハＷ」と表記される。また、ウェーハＷの表面には予め、所定の格子状のラインが設けられており、ウェーハ分断装置は、この所定のラインに沿ってウェーハの表面にスクライブラインを形成した後、スクライブラインに沿って半導体ウェーハを分断する。
［ウェーハ分断装置の構成］
図１および図２は、本実施の形態に係るウェーハ分断装置１の外観構成を示す斜視図である。図１および図２に示すように、ウェーハ分断装置１は、架台２と、第１搬送レール３と、第２搬送レール４と、収納部１０と、スクライブユニット２０と、フィルムラミネートユニット３０と、ブレイクユニット４０と、反転ユニット１００と、搬送部２００と、を備える。
架台２は、ウェーハ分断装置１を支持する台である。第１搬送レール３および第２搬送レール４は、Ｘ軸正側および負側にそれぞれ設けられており、ウェーハＷを搬送するためのレールである。
収納部１０は、複数の半導体ウェーハＷを収納する。収納部１０の詳細な構成は省略するが、たとえば、収納部１０の内壁に等間隔に複数の溝を設け、この溝に沿ってウェーハＷを積層して収納するよう構成することができる。収納部１０は、図１において、Ｙ軸正側に図示しない扉が設けられており、この扉が開放されると、ウェーハＷは図示しない搬入部により取り出され、第１搬送レール３に沿って、所定の位置へと搬送される。
なお、本実施の形態では、収納部１０をウェーハ分断装置１に設けたが、収納部１０を設けず、たとえば、操作者やロボットによって、ウェーハＷが１枚ずつ装置に送り込まれるとしてもよい。
スクライブユニット２０は、半導体ウェーハＷの表面ＷＡに予め設けられている所定のラインに沿ってスクライブラインを形成する。スクライブユニット２０は、ガラス基板等の脆性材料基板にスクライブラインを形成する際に通常使用されるスクライブユニットを利用することができる。
スクライブユニット２０の構成として、たとえば、以下のように構成することができる。ウェーハＷの表面ＷＡが上側に位置するように、スクライブテーブル２１にウェーハＷを載置する。また、スクライブユニット２０は、スクライビングホイールを保持するスクライブヘッドが設けられており、このスクライブヘッドは、Ｘ軸方向に移動し、自由に位置決めできる。表面ＷＡに設けられている所定のラインの一端に、図示しないスクライビングホイールを位置付けて所定の圧力を付与すると、スクライビングホイールの刃先がウェーハＷの表面ＷＡに接触し、ウェーハＷに所定の荷重が付与される。この状態で、スクライブヘッドを駆動させると、スクライビングホイールがＸ軸に沿って一方向にスクライブラインを形成し、元の位置に戻る。これを、Ｙ軸方向に対して所定の間隔行うことで、スクライビングホイールにより所定のラインに沿ってスクライブラインが形成される。
ウェーハＷに設けられている所定のラインは、通常、格子状である。上記の手順で複数本のスクライブラインを形成した後、スクライブテーブル２１を９０°回転させて、上記の手順と同様にしてスクライブラインを形成すれば、格子状のスクライブラインを形成することができる。
また、本実施の形態に係るウェーハ分断装置１において、スクライブユニット２０は、ウェーハ分断装置１のＸ軸正側であり、第２搬送レール４のＹ軸正側の端部に配置される。
フィルムラミネートユニット３０は、スクライブラインが形成された後、ウェーハＷの表面ＷＡ、すなわち、スクライブラインが形成された面に、保護用のフィルム３１を貼付する。ここでは、フィルムラミネートユニット３０の詳細な構成は省略するが、フィルムラミネートユニット３０は、たとえば、巻回されたフィルム３１や、フィルム３１を繰り出すための装置、また、フィルム３１を裁断するためのカッター等を備える。
なお、フィルム３１は、ウェーハＷがスクライブラインに沿って分断された後、搬送中に剥離されるように構成することができる。また、フィルム３１は、図１、２では図示されず、図６（ａ）～（ｃ）にて図示される。
ブレイクユニット４０は、スクライブユニット２０により形成されたスクライブラインに沿ってウェーハＷを分断する。ブレイクユニット４０も、スクライブユニット２０と同様に、ガラス基板等の脆性材料基板に形成されたスクライブラインに沿って基板を分断する際に通常使用されるブレイクユニットを利用することができる。
そのようなブレイクユニット４０として、たとえば、ウェーハＷの表面ＷＡが下側に位置するように、ブレイクテーブル４１にウェーハＷを載置する。つまり、ブレイクユニット４０では、ウェーハＷの裏面ＷＢが上側に位置する。スクライブラインの一端に図示しないブレイクバーの刃先を位置付け、所定の圧力をウェーハＷに付与した状態で、ブレイクテーブル４１を所定の間隔でＹ軸上を移動させる。これにより、スクライブラインに沿ってウェーハＷにクラックが形成される。このクラックが伸展することにより、ウェーハＷを分断することができる。
スクライブラインの形成と同様に、複数本のスクライブラインに沿ってクラックを形成した後、ブレイクテーブル４１を９０°回転させて、クラックをウェーハＷに形成させる。これにより、ウェーハＷは、格子状に分断される。
また、ブレイクユニット４０は、ウェーハ分断装置１のＸ軸正側であり、第２搬送レール４のＹ軸負側の端部に配置される。
反転ユニット１００は、ウェーハＷの表裏を逆に反転するためのユニットである。反転ユニット１００は、フィルムラミネートユニット３０によってフィルム３１が貼付された後のウェーハＷ、およびブレイクユニット４０によって分断された後のウェーハＷの表裏を反転する。
なお、反転ユニット１００の構成に関しては、後で図４～図８（ｂ）を参照して説明する。
搬送部２００は、ウェーハ分断装置１内におけるウェーハＷの搬送を行う。搬送部２００は、第１搬送部２１０、第２搬送部２２０、第３搬送部２３０、および昇降部２４０を備える。
第１搬送部２１０は、収納部１０から取り出されたウェーハＷを第１搬送レール３に沿って第１の位置４０１まで搬送する。第１搬送部２１０は、ブレイクユニット４０により分断された後のウェーハＷが収納部１０に戻る際にも使用される。第１の位置４０１は、図１に示すように、破線で囲んだ領域であり、第１搬送レール３上であって、Ｙ軸正側の位置に配置されている。
第２搬送部２２０は、ウェーハＷを第１の位置４０１から、スクライブユニット２０とブレイクユニット４０との間に配置されている第２の位置４０２に搬送する。この「第２の位置４０２」は、特許請求の範囲に記載の「受渡位置」に相当する。また、第２の位置４０２は、図２に示すように、破線で囲んだ領域であり、第２搬送レール４上であって、第１の位置４０１に対向する位置に配置されている。
第３搬送部２３０は、ブレイクユニット４０により分断された後のウェーハＷが収納部１０に戻る場合、ウェーハＷを第２の位置４０２から第１の位置４０１まで搬送する。
昇降部２４０は、スクライブユニット２０によりスクライブラインが形成されたウェーハＷにフィルム３１を貼付するため、フィルムラミネートユニット３０の所定の位置にウェーハＷを搬送する。また、フィルム３１が貼付された後のウェーハＷを反転ユニット１００の所定の位置に搬送する。本実施の形態では、「フィルムラミネートユニット３０の所定の位置」は、「第３の位置４０３」であり、「反転ユニット１００の所定の位置」は、「第４の位置４０４」である。
また、ウェーハ分断装置１は、これらの各搬送部および昇降部を駆動するための駆動部と、スクライブテーブル２１およびブレイクテーブル４１を第２搬送レール４に沿って移動させるための駆動部をそれぞれ備えている。搬送部２００および各駆動部については、図９（ａ）～図１１を参照しながら追って説明する。
［装置のレイアウト］
本実施の形態に係るウェーハ分断装置１は、上記した各ユニットの配置を工夫することにより、装置の設置面積を抑制し、設置面積当たりの稼働率を向上させる。そのような装置のレイアウトについて、以下説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ウェーハ分断装置１に備えられる上記の各ユニットの配置およびウェーハＷの搬送を説明するための模式図である。図３（ａ）は、Ｚ軸正側から見た場合、つまり、図１および図２に示す架台２の上面２ａにおけるユニット、第１の位置４０１、および第２の位置４０２の配置を模式的に示している。図３（ｂ）は、Ｘ軸正側から見た場合、つまり、第２の位置４０２を起点としてＺ軸方向におけるユニット、第３の位置４０３、第４の位置４０４の配置を模式的に示している。また、図３（ａ）、（ｂ）において、矢印４１１～４２２は、ウェーハＷの搬送方向を示している。
まず、ウェーハ分断装置１における各ユニットおよび第１の位置４０１～第４の位置４０４の配置に関して説明する。
図３（ａ）、また、上記のとおり、ウェーハ分断装置１は、Ｘ軸負側に収納部１０が配置され、Ｘ軸正側にスクライブユニット２０およびブレイクユニット４０が配置されている。スクライブユニット２０とブレイクユニット４０との間には、第２の位置４０２すなわち受渡位置が配置されている。
また、第２の位置４０２とスクライブユニット２０との間、および第２の位置４０２とブレイクユニット４０との間には、それぞれ待機位置４０５および４０６が設けられる。上記のとおり、スクライブユニット２０がスクライブラインを形成する際、スクライブテーブル２１はＹ軸方向に沿って所定の間隔で往復移動する。待機位置４０５、４０６は、搬送中のウェーハＷの待機場所として利用される。また、待機位置４０５および４０６のそれぞれは、スクライブテーブル２１およびブレイクテーブル４１の移動範囲を確保するために設けられる。
第１の位置４０１および第２の位置４０２は、上記のとおり、それぞれ、Ｘ軸負側および正側に対称な位置に配置されている。
また、図３（ｂ）に示すように、第２の位置４０２は、反転ユニット１００の直下に配置されている。反転ユニット１００の上方には、フィルムラミネートユニット３０が配置されている。第３の位置４０３は、フィルムラミネートユニット３０において、ウェーハＷが位置付けられる位置である。そのため、図３（ｂ）では、第３の位置４０３は、フィルムラミネートユニット３０の上側に図示されている。これと同様に、第４の位置４０４は、フィルムラミネートユニット３０から搬送されたウェーハＷが反転ユニット１００において位置付けられる位置である。つまり、この第４の位置４０４は、請求の範囲に記載の受取位置である。そのため、図３（ｂ）では、第４の位置４０４は、反転ユニット１００の上側に図示されている。
続いて、ウェーハＷの搬送経路に関して説明する。
図３（ａ）の矢印４１１に示すように、ウェーハＷは収納部１０から第１の位置４０１に搬送される。このとき、ウェーハＷは、第１搬送レール３に沿って第１搬送部２１０により搬送される。
ウェーハＷが第１の位置４０１に到着すると、矢印４１２に示すように、ウェーハＷは、第１の位置４０１から第２の位置４０２に搬送される。このとき、ウェーハＷは、第２搬送部２２０により搬送される。
次に、ウェーハＷは、矢印４１３に示すように、第２の位置４０２からスクライブユニット２０に搬送される。そして、ウェーハＷは、スクライブユニット２０によりスクライブラインが形成されると、矢印４１４に示すように、第２の位置４０２に搬送される。ウェーハＷを載せたスクライブテーブル２１が第２搬送レール４に沿って移動することにより、ウェーハＷは第２の位置４０２とスクライブユニット２０との間を搬送される。
なお、スクライブユニット２０により、ウェーハＷに対してスクライブラインが形成されている間、ウェーハＷは、スクライブユニット２０と待機位置４０５との間を往復移動する。また、たとえば、ウェーハＷにスクライブラインが形成されている間、他のウェーハＷが第２の位置４０２に位置している場合がある。そのため、ウェーハＷにスクライブラインが形成された後、第２の位置４０２が空くまで、ウェーハＷは待機位置４０５で待機する。
次に、ウェーハＷの表面ＷＡにフィルム３１を貼付するため、ウェーハＷはフィルムラミネートユニット３０に搬送される。図３（ｂ）の矢印４１５に示すように、ウェーハＷは、第２の位置４０２から第３の位置４０３に搬送される。このとき、ウェーハＷは、昇降部２４０により搬送される。
フィルムラミネートユニット３０により、ウェーハＷの表面ＷＡにフィルム３１が貼付されると、矢印４１６に示すように、ウェーハＷは、フィルムラミネートユニット３０から第４の位置４０４に搬送される。このとき、ウェーハＷは、昇降部２４０により搬送される。第４の位置４０４に搬送されたウェーハＷは、反転ユニット１００により表裏逆に反転されながら、第２の位置４０２に位置付られる。つまり、反転ユニット１００は、矢印４１７に示すように、ウェーハＷを第２の位置４０２に搬送する。これにより、ウェーハＷの表面ＷＡつまりフィルム３１が貼付されている面が、下側に位置する。このような反転ユニット１００の構成に関しては、後ほど詳細に説明する。
次に、ウェーハＷは、図３（ａ）の矢印４１８に示すように、第２の位置４０２からブレイクユニット４０に搬送される。そして、ウェーハＷは、ブレイクユニット４０によりスクライブラインに沿って分断されると、矢印４１９に示すように、第２の位置４０２に搬送される。ウェーハＷを載せたブレイクテーブル４１が第２搬送レール４に沿って移動することにより、ウェーハＷは第２の位置４０２とブレイクユニット４０との間を搬送される。
なお、ブレイクユニット４０により、ウェーハＷが分断されている間、ウェーハＷは、ブレイクユニット４０と待機位置４０６との間を往復移動する。また、たとえば、ウェーハＷが分断されている間、他のウェーハＷが第２の位置４０２に位置している場合がある。そのため、ウェーハＷが分断された後、第２の位置４０２が空くまで、ウェーハＷは待機位置４０６で待機する。
図３（ｂ）の矢印４２０に示すように、ウェーハＷは、第２の位置４０２から第４の位置４０４に搬送される。このとき、ウェーハＷは、昇降部２４０により搬送される。第４の位置４０４に搬送されたウェーハＷは、反転ユニット１００により表裏逆に反転されながら、第２の位置４０２に位置付られる。つまり、反転ユニット１００は、矢印４１７に示すように、ウェーハＷを第２の位置４０２に搬送する。これにより、ウェーハＷの表面ＷＡつまりフィルム３１が貼付されている面が、上側に位置する。
図３（ａ）の矢印４２１に示すように、ウェーハＷは、第２の位置４０２から第１の位置４０１に搬送される。このとき、ウェーハＷは、第３搬送部２３０により搬送される。そして、矢印４２２に示すように、ウェーハＷは、第１の位置４０１から収納部１０に搬送され、収納部１０に収納される。このとき、ウェーハＷは、第１搬送レール３に沿って第１搬送部２１０により搬送される。このようにして、ウェーハＷは、ウェーハ分断装置１内を搬送される。
上記のようなウェーハＷの搬送において、反転ユニット１００は、上方（第４の位置４０４）で受け渡されたウェーハＷを反転させながら下方（第２の位置４０２）に載置する。つまり、反転ユニット１００は、反転と搬送とを同時に行う。このような反転ユニット１００の構成に関して、図４～図８（ｂ）を用いて説明する。なお、図６（ｃ）、図７中には、ウェーハＷの反転が完了する位置である反転完了位置４０７が示されている。
図４および図５は、反転ユニット１００の構成を示す斜視図である。図４および図５は、反転ユニット１００にウェーハＷが保持される直前の状態、たとえば、フィルムラミネートユニット３０から搬送されてきたウェーハＷを受け取る場合や、ブレイクユニット４０を経て搬送されてきたウェーハＷを受け取る場合を示している。
図４に示すように、反転ユニット１００は、保持部１１０と、回転駆動部１２０と、調整機構１３０と、を備えている。
保持部１１０は、ウェーハＷを吸着により保持する。保持部１１０は、ウェーハＷを吸着するための４つの吸着部１１１と、板１１２ａ、１１２ｂと、保持部材１１３と、レバー１１４と、を備える。４つの吸着部１１１は、板１１２ａ、１１２ｂにそれぞれ２つずつ設けられる。保持部材１１３の両端部には、板１１２ａ、１１２ｂが連結される。レバー１１４の一端部にこの保持部材１１３が接続され、もう一方の端部は回転軸１２３ａに装着される。
４つの吸着部１１１は、吸着パッドである。図４の破線の矢印に示すように、４つの吸着部１１１の吸着面１１１ａにウェーハＷが載置される。ウェーハＷが吸着部１１１の吸着面１１１ａに載置されると、吸着部１１１に負圧が付与される。これにより、ウェーハＷは吸着部１１１に吸着され、保持される。
回転駆動部１２０は、保持部１１０を回転させつつ直線方向（Ｚ軸方向）に移動させる。回転駆動部１２０は、駆動機構１２１と、支持部材１２２と、ピニオンギヤ１２３と、ラックギヤ１２４と、を備えている。
駆動機構１２１は、保持部１１０がウェーハＷを受け取る受取位置である第４の位置４０４（図６（ａ）～（ｃ）参照）と、ウェーハＷの反転が完了する、すなわち、保持部１１０が第４の位置４０４から１８０°回転したときに位置する反転完了位置４０７（図６（ａ）～（ｃ）参照）との間で、支持部材１２２を昇降移動させる。駆動機構１２１は、支持部材１２２をＺ軸方向に案内するガイドと、駆動源とからなるモータと、モータの駆動力を支持部材１２２に伝達する図示しない伝達機構から構成されている。
支持部材１２２は、矩形状の板部材であり、Ｘ軸正側に孔が設けられており、この孔にピニオンギヤ１２３が嵌められる。ピニオンギヤ１２３は、回転可能に支持部材１２２に装着される。ピニオンギヤ１２３の回転軸１２３ａに、レバー１１４が装着される。ラックギヤ１２４は、ピニオンギヤ１２３に噛み合い、直線方向に伸びる部材である。
調整機構１３０は、移動部材１３１と、ガイド１３２と、２つのスライダ１３３と、付勢部材１３４と、当接部１３５と、被当接部１３６と、を備えている。調整機構１３０は、ラックギヤ１２４の移動を調整する。
移動部材１３１は、Ｘ軸負側の面にラックギヤ１２４が連結されている。また、移動部材１３１は、Ｘ軸正側の面に取り付けられている２つのスライダ１３３を介してガイド１３２にスライド移動可能に連結される。ガイド１３２は、図示しないシャーシに固定されている。
付勢部材１３４は、移動部材１３１をＺ軸正方向に付勢する部材である。付勢部材１３４は、たとえば、エアシリンダやエアばねである。本実施の形態では、付勢部材１３４は、エアシリンダである。以降、本実施の形態では、「付勢部材１３４」は、「エアシリンダ１３４」と表記される。
被当接部１３６は、移動部材１３１に設けられる鍔部である。被当接部１３６には、エアシリンダ１３４の下端部１３４ａを装着するための孔１３６ａが設けられている。また、支持部材１２２には、Ｘ軸正側の上端部に突部１２５が設けられている。この突部１２５には、Ｚ軸方向に孔が設けられており、この孔に当接部１３５が装着されている。当接部１３５は、被当接部１３６に当接可能な部材であれば特に限定されない。本実施の形態では、当接部１３５は、ボルトである。以降、本実施の形態では、「当接部１３５」は、「ボルト１３５」と表記され、「被当接部１３６」は、「鍔部１３６」と表記される。
エアシリンダ１３４は、保持部１１０が反転完了位置４０７に位置するまでの間、所定の圧力に保たれて、最も縮んだ状態に維持される。これにより、エアシリンダ１３４は、移動部材１３１を、上方（Ｚ軸正方向）に持ち上げた位置に固定する。したがって、この間に、移動部材１３１がガイド１３２に沿って直線移動することはない。なお、このときのエアシリンダ１３４の圧力は、０．５ＭＰａ程度である。
これに対し、保持部１１０が反転完了位置４０７に移動すると、ボルト１３５が鍔部１３６に当接する。その後、支持部材１２２が下方向（Ｚ軸負方向）にさらに移動すると、鍔部１３６がボルト１３５に押されて、移動部材１３１が支持部材１２２から押圧力を受ける。このとき、エアシリンダ１３４に付与されている圧力が下げられる。たとえば、エアシリンダ１３４の圧力は、０．１ＭＰａ程度にまで下げられる。保持部１１０が反転完了位置４０７に到達したことは、たとえば、図示しないセンサによって検出される。こうして、移動部材１３１に対して、エアシリンダ１３４による付勢力よりも、支持部材１２２による押圧力の方が大きく作用するようになる。これにより、支持部材１２２の移動に伴い移動部材１３１がエアシリンダ１３４の付勢に抗して、反転完了位置４０７からさらに所定ストロークだけ移動する。
また、支持部材１２２が反転完了位置４０７から所定ストロークだけ移動する際、移動部材１３１とともにラックギヤ１２４が移動する。このため、ラックギヤ１２４とピニオンギヤ１２３との間に相対的な移動が生じない。よって、支持部材１２２の移動中に、保持部１１０がさらに回転することがない。これにより、ウェーハＷは、反転完了位置４０７から第２の位置４０２に円滑に受け渡される。
図６（ａ）～（ｃ）は、反転ユニット１００によるウェーハＷの反転動作を示す模式図である。図６（ａ）～（ｃ）では、ウェーハＷ、吸着部１１１、レバー１１４、ピニオンギヤ１２３、およびラックギヤ１２４のみ図示している。
図６（ａ）は、反転ユニット１００が第４の位置４０４でウェーハＷを受け取る場合を示している。図６（ａ）では、昇降部２４０により、反転ユニット１００がウェーハＷを受け取る。この場合、反転ユニット１００は、ラックギヤ１２４の上方にピニオンギヤ１２３が位置しており、レバー１１４がＺ軸方向に伸び、吸着部１１１の吸着面１１１ａが上側に向いている状態で待機している。ウェーハＷは、ウェーハＷの表面ＷＡを上側、裏面ＷＢを下側に位置付けた状態で、吸着部１１１の吸着面１１１ａに載置され、吸着により保持される。つまり、ウェーハＷの面のうち、吸着面１１１ａと接触する面は、裏面ＷＢである。なお、昇降部２４０は、図１０で示される。
上記にて説明した支持部材１２２が駆動機構１２１により、Ｚ軸負方向に直線移動すると、ピニオンギヤ１２３がラックギヤ１２４を回転する。これにより、回転軸１２３ａが回転し、レバー１１４が回転する。図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態から回転軸１２３ａがＸ軸負側に９０°回転した場合を示している。図６（ｂ）の状態から、さらに、支持部材１２２が駆動機構１２１によりＺ軸負方向に直線移動されると、ピニオンギヤ１２３がラックギヤ１２４を回転する。ピニオンギヤ１２３の回転により回転軸１２３ａが回転し、レバー１１４が回転する。図６（ｂ）の状態から、さらに、Ｚ軸負側に９０°回転する。つまり、第４の位置４０４から保持部１１０が１８０°回転すると、保持部１１０は、反転完了位置４０７に位置し、図６（ｃ）に示すように、ウェーハＷは、表裏逆に反転され、裏面ＷＢが上側に位置付けられる。
図７は、ウェーハＷが図６（ｂ）の状態から図６（ｃ）の状態に遷移する様子を示したイメージ図である。図７において、Ｘ－Ｙ平面に平行な状態のウェーハＷが２つ図示されている。これらのうち、Ｚ軸正側のウェーハＷは、反転完了位置４０７に位置した場合のウェーハＷであり、説明の便宜上、ウェーハＷ１と表記される。Ｚ軸負側のウェーハＷは、第２の位置４０２に位置した場合のウェーハＷであり、説明の便宜上、ウェーハＷ２と表記される。ウェーハＷ１（反転完了位置４０７）と、ウェーハＷ２（第２の位置４０２）とは、離間している。
一般に、半導体ウェーハやガラス材料等の脆性基板は、薄膜であり、衝撃に弱い。そのため、ウェーハＷが反転動作中に第２の位置４０２の部材と接触すると、その衝撃で、ウェーハＷが破損する虞がある。
そこで、反転ユニット１００は、上記のようなウェーハＷの破損を確実に防ぐため、反転完了位置４０７から第２の位置４０２との間を離間させる。これにより、ウェーハＷの反転動作中に、ウェーハＷが第２の位置４０２の部材と接触することを防ぐ。
次に、反転完了位置４０７に位置付けられたウェーハＷが、第２の位置４０２に移動するための反転ユニット１００の構成について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）は、反転ユニット１００の構成を説明するための斜視図である。図８（ａ）、（ｂ）では、説明の便宜上、駆動機構１２１、保持部材１１３、レバー１１４、ウェーハＷを省略する。また、図８（ｂ）では、支持部材１２２も省略する。
図８（ａ）の破線は、ウェーハＷが第４の位置４０４に位置する場合のピニオンギヤ１２３および支持部材１２２の状態を示している。この状態は、図４、５および図６（ａ）の状態に相当する。図８（ａ）の破線の状態から、支持部材１２２が駆動機構１２１によりＺ軸負側へ直線移動する。つまり、保持部１１０は、第４の位置４０４から反転完了位置４０７に向かって移動しながら回転する。このとき、エアシリンダ１３４には所定の圧力が付与されており、エアシリンダ１３４は、移動部材１３１を反転完了位置４０７から第４の位置４０４に向かう方向に付勢している。
図８（ａ）の実線で示すように、支持部材１２２が直線移動して、支持部材１２２に設けられているボルト１３５が鍔部１３６に当接する。このとき、保持部１１０は、反転完了位置４０７に位置付けられており、図６（ｃ）の状態に相当する。また、このときのウェーハＷは、図７に示されているウェーハＷ１である。ボルト１３５が鍔部１３６に当接して、支持部材１２２が移動部材１３１を押圧すると、エアシリンダ１３４に付与されていた所定の圧力が下げられる。これにより、移動部材１３１に対する支持部材１２２による押圧力が、エアシリンダ１３４により付勢力を上回る。よって、移動部材１３１は、エアシリンダ１３４の付勢力に抗して、ガイド１３２をスライド移動する。
移動部材１３１は、ラックギヤ１２４が連結されているため、支持部材１２２、ピニオンギヤ１２３、およびラックギヤ１２４と、移動部材１３１とは、一体的に反転完了位置４０７から第２の位置４０２に移動する。これにより、ピニオンギヤ１２３とラックギヤ１２４との間に相対的な移動が生じないため、反転完了位置４０７から第２の位置４０２への移動において、ウェーハＷがさらに回転することがない。したがって、円滑にウェーハＷを反転完了位置４０７から第２の位置４０２に移動させることができる。なお、このときのウェーハＷは、図７に示されているウェーハＷ２に相当する。
上記のとおり、図６（ｃ）に示すように、保持部１１０が第４の位置４０４から１８０°回転し、保持部１１０が反転完了位置４０７に位置すると、ボルト１３５が鍔部１３６に当接して、支持部材１２２が移動部材１３１を押圧する。この場合、移動部材１３１とともに支持部材１２２が反転完了位置４０７から移動するように、ボルト１３５の長さ、つまり、支持部材１２２の突部１２５から下方に突出する長さが適切に調整される。
なお、追って図１１を参照しながら、反転ユニット１００にウェーハＷを受け渡す際の反転ユニット１００と昇降部２４０との配置について説明する。
次に、搬送部２００について説明する。図９（ａ）は、第１搬送部２１０の構成を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、第２搬送部２２０および第３搬送部２３０の構成を示す斜視図である。
図９（ａ）に示すように、第１搬送部２１０は、ウェーハＷを把持する把持部２１１でウェーハＷを把持することにより保持する。第１搬送部２１０は、把持部２１１でウェーハＷを把持し、第１搬送レール３に沿ってウェーハＷを搬送する。
図９（ｂ）に示すように、第２搬送部２２０と第３搬送部２３０とは、共通のベース２５０に設置される。
第３搬送部２３０の４つの吸着部２３１は、２つの板２３２ａ、２３２ｂにそれぞれ２つずつ設けられる。２つの板２３２ａ、２３２ｂは、アーム２３３のＸ軸方向の軸２３３ａの両端部にそれぞれ取り付けられる。アーム２３３のＹ軸方向の軸２３３ｂは、昇降レール２３７に接続される。
第３搬送部２３０の搬送レール２３４は、ウェーハＷをＸ軸方向に搬送するためのレールである。搬送レール２３４に、スライド移動可能なスライダ２３５が取り付けられており、スライダ２３５に移動体２３６が設置される。移動体２３６には、昇降レール２３７に取り付けられたスライダ２３８が昇降移動可能なように取り付けられる。
上記のような構成の第３搬送部２３０は、吸着部２３１の吸着面２３１ａにウェーハＷが当接すると、ウェーハＷを吸着してウェーハＷを保持する。第３搬送部２３０では、ウェーハＷをＸ軸方向に移動させる際、第３搬送駆動部５１０により、スライダ２３５を搬送レール２３４に沿って移動させる。ウェーハＷをＺ軸方向に移動させる場合、第３搬送駆動部５１０により、スライダ２３８を昇降レール２３７に沿って昇降させる。なお、第３搬送駆動部５１０は、図１２で示される。
第２搬送部２２０も、第３搬送部２３０と同様の構成である。図９（ｂ）では、紙面に図示されている、吸着部２２１、吸着面２２１ａ、板２２２ｂ、アーム２３３のＹ軸方向の軸２３３ｂ、搬送レール２２４、昇降レール２２７のみ示し、後は省略する。
第２搬送部２２０は、第３搬送部２３０と同様に、ウェーハＷを搬送する際、吸着部２２１の吸着面２２１ａにウェーハＷが当接すると、ウェーハＷを吸着し保持する。ウェーハＷをＸ軸方向に移動させる際、第２搬送駆動部５０９により、スライダを搬送レール２２４に沿って移動させる。ウェーハＷをＺ軸方向に移動させる場合、第２搬送駆動部５０９により、スライダを昇降レール２２７に沿って昇降させる。なお、第２搬送駆動部５０９は、図１２で示される。
図１０は、昇降部２４０の構成を示す斜視図である。昇降部２４０は、昇降ガイド２４１をＺ軸方向に昇降可能に移動する搬送部材２４２と、搬送部材２４２に連結されているアーム２４３と、アーム２４３に連結されている保持部材２４４と、保持部材２４４に保持されている吸着部２４５と、を備えている。また、昇降部２４０は、搬送部材２４２を駆動する駆動部、および吸着部２４５に圧力を付与する圧力付与部を備えている。なお、駆動部および圧力付与部は図示しない。昇降部２４０の吸着部２４５は、吸着パッドであり、ウェーハＷは、吸着部２４５の吸着面２４５ａに当接する。
反転ユニット１００の保持部１１０が図６（ａ）の状態、つまり、保持部１１０が第４の位置４０４に位置するとき、搬送部材２４２は昇降ガイド２４１を移動して、反転ユニット１００の吸着部１１１にウェーハＷを受け渡す。
保持部１１０が第４の位置４０４からＸ軸負側に９０°の位置に位置した場合、第４の位置４０４と反転完了位置４０７との間に空間が生じる。このため、図１１に示すように、レバー１１４の長さを調整した場合、反転ユニット１００に保持されるウェーハＷに吸着部２４５が干渉しないように、搬送部材２４２は保持部材２４４を昇降移動させることができる。この場合、図１１の一点鎖線で示すように、昇降部２４０のＹ軸正側の吸着部２４５が反転ユニット１００の保持部材１１３に当接しないように、レバー１１４の長さが設定される。また、レバー１１４の長さに応じて、反転ユニット１００と昇降部２４０との配置が調整される。
上記のように昇降部２４０を構成した場合、第２の位置４０２に載置されているウェーハＷを昇降部２４０で搬出することができる。つまり、反転ユニット１００のレバー１１４が第４の位置４０４からＸ軸負側に９０°回転するように保持部１１０を回転させ、その位置で保持部１１０を待機させている間に、昇降部２４０の搬送部材２４２が第２の位置４０２まで降下し、ウェーハＷは吸着部２４５に吸着される。そして、搬送部材２４２を第２の位置４０２から第４の位置４０４の方に向かって上昇させれば、第４の位置４０４にウェーハＷを位置付けることができる。
なお、レバー１１４の長さが長ければ、ウェーハＷはレバー１１４の径に応じて大きな円弧を描きながら回転する。このため、保持部１１０が第４の位置４０４からＸ軸負側に９０°回転した位置に位置した場合、ウェーハＷと吸着部２４５とは接触しない。しかし、レバー１１４の長さを過度に長くした場合、水平方向および高さ方向に保持部１１０が回転するための空間を確保する必要があるため、装置が大型化する。そのため、レバー１１４の長さは、ウェーハＷの径、昇降部２４０の保持部材２４４の長さ、反転ユニット１００と昇降部２４０との位置関係等を考慮して調整される。
なお、図１０に示すように、昇降部２４０のアーム２４３は、複数の板部材からなる。これらの板部材から構成されるアーム２４３は、第４の位置４０４と第２の位置４０２との間を通過するとき、反転ユニット１００の保持部１１０等に干渉することなく通過できるよう、不安定な形状に構成されることが許容されている。
昇降部２４０がウェーハＷを第２の位置４０２から第３の位置４０３に搬送する場合、搬送部材２４２が昇降ガイド２４１に沿って下降することにより、アーム２４３、保持部材２４４、および吸着部２４５が下降し、ウェーハＷが吸着部２４５の吸着面２４５ａに当接する。吸着部２４５によってウェーハＷが吸着されると搬送部材２４２が昇降ガイド２４１に沿って上昇して、フィルムラミネートユニット３０すなわち第３の位置４０３にウェーハＷが搬送される。この状態は、図６（ａ）に相当する。
フィルムラミネートユニット３０によりウェーハＷの表面ＷＡにフィルム３１が貼付されると、吸着部２４５は、ウェーハＷの表面ＷＡを吸着し、搬送部材２４２が昇降ガイド２４１に沿って下降して、反転ユニット１００すなわち受取位置である第４の位置４０４にウェーハＷが搬送される。
このように、昇降部２４０は、搬送部材２４２を昇降させてフィルムラミネートユニット３０および反転ユニット１００にウェーハＷを搬送する。
［ウェーハ分断装置の動作］
次に、ウェーハ分断装置１の動作について説明する。図１２は、ウェーハ分断装置１の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、ウェーハ分断装置１は、収納部１０と、スクライブユニット２０と、フィルムラミネートユニット３０と、ブレイクユニット４０と、反転ユニット１００と、第１搬送部２１０と、第２搬送部２２０と、第３搬送部２３０と、昇降部２４０と、を備え、さらに、制御部５００と、入力部５０１と、検出部５０２と、ウェーハ搬入・搬出駆動部５０３と、スクライブユニット駆動部５０４と、フィルムラミネートユニット駆動部５０５と、反転ユニット駆動部５０６と、ブレイクユニット駆動部５０７と、を備える。また、第１搬送部２１０、第２搬送部２２０、第３搬送部２３０、および昇降部２４０のそれぞれの駆動部である、第１搬送駆動部５０８、第２搬送駆動部５０９、第３搬送駆動部５１０、および昇降駆動部５１１を備える。さらに、スクライブテーブル駆動部５１２、ブレイクテーブル駆動部５１３を備える。
入力部５０１は、ウェーハ分断装置１がウェーハＷを分断する際の開始を受け付ける。検出部５０２は、ウェーハ分断装置１において、ウェーハＷが各ユニットに位置したことを検出する。また、搬送途中のウェーハＷの位置を検出するように構成してもよい。検出部５０２は、たとえば、センサや、撮像装置等を使用することができる。
制御部５００は、ＣＰＵ等の演算処理回路や、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等のメモリを含んでいる。制御部は、メモリに記憶されたプログラムに従って各部を制御する。
図１３は、本実施の形態に係るウェーハ分断装置１の動作を示すフローチャートである。この制御は、図１２に示した制御部５００が実行する。また、図１３のフローチャートにおいて、「スタート」は、入力部によりウェーハＷの分断の開始を受け付けた時点である。なお、収納部１０には、複数枚のウェーハＷが予め収納されている。
ステップＳ１１では、制御部５００は、ウェーハ搬入・搬出駆動部５０３に、収納部１０の扉を開放させ、ウェーハＷをウェーハ分断装置１内に搬入させる。そして、制御部５００は、第１搬送駆動部５０８に第１搬送部２１０を駆動させて、ウェーハＷを第１の位置４０１に搬送させる。これは、図３（ａ）の矢印４１１に示す搬送経路に相当する。
ステップＳ１２では、検出部５０２により、ウェーハＷが第１の位置４０１に到着したことを検出すると、制御部５００は、第２搬送駆動部５０９に第２搬送部２２０を駆動させて、第１の位置４０１に到着したウェーハＷを第２の位置４０２すなわち受渡位置に搬送させる。第２搬送駆動部５０９は、ウェーハＷの表面ＷＡに吸着部２２１の吸着面２２１ａが当接するように、第２搬送部２２０のアームを動作する。吸着部２２１の吸着面２２１ａがウェーハＷの表面ＷＡに当接すると、第２搬送駆動部５０９は、吸着部２２１に負圧を付与して、吸着部２２１にウェーハＷを吸着させる。これにより、ウェーハＷは第２搬送部２２０に保持される。そして、第２搬送駆動部５０９は、第２搬送部２２０を駆動して第２の位置４０２にウェーハＷを搬送する。これは、図３（ａ）の矢印４１２に示す搬送経路に相当する。
また、ステップＳ１２では、第２搬送部２２０にウェーハＷを搬送させ、ウェーハＷが第２の位置４０２に到着するまでの間、制御部５００は、スクライブテーブル駆動部５１２を駆動して、スクライブテーブル２１を第２の位置４０２に移動させる。
検出部５０２により、ウェーハＷが第２の位置４０２に移動したスクライブテーブル２１に到着したことを検出すると、制御部５００は、第２搬送駆動部５０９に、第２搬送部２２０の吸着部２２１に正圧を付与させる。これにより、吸着部２２１によるウェーハＷの吸着が解除されて吸着部２２１からウェーハＷが離れる。そして、制御部５００は、スクライブテーブル駆動部５１２を駆動して、スクライブテーブル２１に負圧を付与する。これにより、スクライブテーブル２１の上面にウェーハＷが吸着され、載置される。
ステップＳ１３では、制御部５００は、スクライブテーブル駆動部５１２を駆動して、第２の位置４０２からスクライブユニット２０にスクライブテーブル２１を移動させる。これは、図３（ａ）の矢印４１３に示す搬送経路に相当する。検出部５０２により、スクライブテーブル２１がスクライブユニット２０の所定の位置に到着したことを検出すると、制御部５００は、スクライブユニット駆動部５０４にスクライブユニット２０を駆動させて、ウェーハＷの表面ＷＡにスクライブラインを形成させる。
ステップＳ１３の後、制御部５００は、スクライブテーブル駆動部５１２を駆動して、スクライブテーブル２１を第２の位置４０２に移動させる。これにより、ウェーハＷは、第２の位置４０２に搬送される（Ｓ１４）。これは、図３（ａ）の矢印４１４に示す搬送経路に相当する。
ステップＳ１５では、検出部５０２により、ウェーハＷが第２の位置４０２に到着したことを検出すると、制御部５００は、スクライブテーブル駆動部５１２を駆動して、ウェーハＷに正圧を付与する。これにより、スクライブテーブル２１の上面からウェーハＷは離間することができる。
そして、制御部５００は、昇降駆動部５１１に昇降部２４０を駆動させて、ウェーハＷの表面ＷＡに吸着部２４５の吸着面２４５ａが当接するように、昇降部２４０のアーム２４３を動作する。吸着部２４５の吸着面２４５ａがウェーハＷの表面ＷＡに当接すると、昇降駆動部５１１は、吸着部２４５に負圧を付与して、吸着部２４５にウェーハＷを吸着させる。これにより、ウェーハＷは昇降部２４０に保持される。そして、昇降駆動部５１１は、昇降部２４０を駆動してフィルムラミネートユニット３０の所定の位置、すなわち、第３の位置４０３に搬送させる。これは、図３（ｂ）の矢印４１５に示す搬送経路に相当する。
上記のように、昇降部２４０のアーム２４３、保持部材２４４、および吸着部２４５と反転ユニット１００の保持部１１０とが衝突しないように、反転ユニット１００の保持部１１０は、図３（ｂ）の第４の位置４０４すなわち受取位置で待機する。
検出部５０２により、ウェーハＷが第３の位置４０３に到着したことを検出すると、制御部５００は、フィルムラミネートユニット駆動部５０５にフィルムラミネートユニット３０を駆動させて、ウェーハＷの表面ＷＡにフィルム３１を貼付させる。
ステップＳ１６では、昇降部２４０によりウェーハＷが第３の位置４０３から第４の位置に搬送される。そして、ウェーハＷは、第４の位置４０４から第２の位置へ、反転しながら搬送される。
ステップＳ１６では、ウェーハＷが反転されている間、制御部５００は、ブレイクテーブル駆動部５１３を駆動して、ブレイクテーブル４１を第２の位置４０２に移動させる。したがって、第４の位置４０４から第２の位置４０２へ、反転ユニット１００により反転しながら搬送されたウェーハＷは、ブレイクテーブル４１上に載置されることとなる。
この反転ユニット１００の動作に関しては、追って図１４および図１５を参照して説明する。
ステップＳ１７では、制御部５００は、ブレイクテーブル駆動部５１３を駆動して、第２の位置４０２からブレイクユニット４０にブレイクテーブル４１を移動させる。これは、図３（ａ）の矢印４１８に示す搬送経路に相当する。検出部５０２により、ブレイクテーブル４１がブレイクユニット４０の所定の位置に到着したことを検出すると、制御部５００は、ブレイクユニット駆動部５０７にブレイクユニット４０を駆動させて、スクライブラインに沿ってウェーハＷを分断させる。
ステップＳ１７の後、制御部５００は、ブレイクユニット駆動部５０７を駆動して、ブレイクテーブル４１を第２の位置４０２に移動させる。これにより、ウェーハＷは、第２の位置４０２に搬送される（Ｓ１８）。これは、図３（ａ）の矢印４１９に示す搬送経路に相当する。
ステップＳ１９では、検出部５０２により、ウェーハＷが第２の位置４０２に到着したことを検出すると、制御部５００は、ブレイクテーブル駆動部５１３を駆動して、ウェーハＷに正圧を付与する。これにより、ブレイクテーブル４１の上面からウェーハＷは離間することができる。
そして、制御部５００は、昇降駆動部５１１に昇降部２４０を駆動させて、ウェーハＷの裏面ＷＢに吸着部２４５の吸着面２４５ａが当接するように、昇降部２４０を動作させる。吸着部２４５の吸着面２４５ａがウェーハＷの裏面ＷＢに当接すると、昇降駆動部５１１は、吸着部２４５に負圧を付与して、吸着部２４５にウェーハＷを吸着させる。これにより、ウェーハＷは昇降部２４０に保持される。そして、昇降駆動部５１１は、昇降部２４０を駆動して反転ユニット１００の所定の位置、すなわち、第４の位置４０４に搬送させる。これは、図３（ｂ）の矢印４２０に示す搬送経路に相当する。
検出部５０２により、ウェーハＷが第４の位置４０４に到着したことを検出すると、制御部５００は、昇降駆動部５１１に、昇降部２４０の吸着部２４５に正圧を付与させる。これにより、吸着部２４５によるウェーハＷの吸着が解除されて吸着部２４５からウェーハＷが離れる。そして、制御部５００は、反転ユニット駆動部５０６を駆動して、ウェーハＷに負圧を付与する。これにより、反転ユニット１００の吸着部１１１にウェーハＷが吸着された状態となる。
制御部５００は、反転ユニット駆動部５０６を駆動して、反転ユニット１００にウェーハＷの表裏を反転させると同時に、ウェーハＷを第２の位置４０２に搬送させる。これは、図３（ｂ）の矢印４１７に示す搬送経路に相当する。
ステップＳ２０では、検出部５０２により、ウェーハＷが第２の位置４０２に到着したことを検出すると、制御部５００は、反転ユニット駆動部５０６に、反転ユニット１００の吸着部１１１に正圧を付与させる。これにより、吸着部１１１によるウェーハＷの吸着が解除されて吸着部１１１からウェーハＷが離れる。そして、制御部５００は、第３搬送駆動部５１０に第３搬送部２３０を駆動させて、ウェーハＷの表面ＷＡに吸着部２３１が当接するように、第３搬送部２３０のアーム２３３を動作する。吸着部２３１の吸着面２３１ａがウェーハＷの表面ＷＡに当接すると、第３搬送駆動部５１０は、吸着部２３１に負圧を付与して、吸着部２３１にウェーハＷを吸着させる。これにより、ウェーハＷは第３搬送部２３０に保持される。そして、第３搬送駆動部５１０は、第３搬送部２３０を駆動して第１の位置４０１にウェーハＷを搬送する。これは、図３（ａ）の矢印４２１に示す搬送経路に相当する。
ウェーハＷが第２の位置４０２から第１の位置４０１に搬送されている間、ウェーハＷの表面ＷＡに貼付されているフィルム３１を剥離するようにしてもよい。
検出部５０２により、ウェーハＷが第１の位置４０１に到着したことを検出すると、制御部５００は、第３搬送駆動部５１０に、第３搬送部２３０の吸着部２３１に正圧を付与させる。これにより、吸着部２３１によるウェーハＷの吸着が解除されて吸着部２３１からウェーハＷが離れる。そして、制御部５００は、第１搬送駆動部５０８に第１搬送部２１０を駆動させて、ウェーハＷを収納部１０に搬送させる。これは、図３（ａ）の矢印４２２に示す搬送経路に相当する。
ステップＳ２０において、ウェーハＷが収納部１０に到着するまでの間、制御部５００は、ウェーハ搬入・搬出駆動部５０３に、収納部１０の扉を開放させ、図示しない搬出部によりウェーハＷをウェーハ分断装置１内に収納させる。
ステップＳ２１では、制御部５００は、分断するウェーハＷがあるか否か判定する。分断すべきウェーハＷがある場合（Ｓ２１；ＹＥＳ）、上記のステップＳ１１～Ｓ２０の各動作を繰り返し実行する。分断すべきウェーハＷがない場合（Ｓ２１；ＮＯ）、ウェーハ分断装置１によりウェーハＷの分断が終了する。
図１４は、図１２で示したウェーハ分断装置１に含まれている反転ユニット１００の構成を具体的に示すブロック図である。反転ユニット１００は、上記したとおり、保持部１１０と、回転駆動部１２０と、調整機構１３０と、を備え、さらに、図１４に示すように、圧力付与部５１４と、エアシリンダ駆動部５１５と、駆動部５１６と、を備える。なお、図１４では、図１２でも示した制御部５００、入力部５０１、および検出部５０２も示されているが、これらは、図１２を参照して説明したとおりである。
図１５は、図１３のフローチャートにおいて、ステップＳ１６におけるウェーハＷの反転動作を具体的に説明するためのフローチャートである。この制御は、図１２および図１４に示した制御部５００が実行する。
図１５おいて、「スタート」は、図１３のステップＳ１５において、フィルムラミネートユニット３０によるウェーハＷの表面ＷＡへのフィルム３１の添付が完了した時点である。
ステップＳ３１では、制御部５００は、昇降駆動部５１１に昇降部２４０を駆動させて、ウェーハＷの表面ＷＡに吸着部２４５の吸着面２４５ａが当接するように、昇降部２４０を駆動する。吸着部２４５の吸着面２４５ａがウェーハＷの表面ＷＡに当接すると、昇降駆動部５１１は、吸着部２４５に負圧を付与して、吸着部２４５にウェーハＷを吸着させる。これにより、ウェーハＷは昇降部２４０に保持される。そして、昇降駆動部５１１は、昇降部２４０を駆動して第４の位置４０４すなわち受取位置に搬送させる。これは、図３（ｂ）の矢印４１６に示す搬送経路に相当する。
検出部５０２により、ウェーハＷが第４の位置４０４に到着したことを検出すると、制御部５００は、昇降駆動部５１１に、昇降部２４０の吸着部２４５に正圧を付与させる。これにより、吸着部２４５によるウェーハＷの吸着が解除されて吸着部２４５からウェーハＷが離れる。
ステップＳ３２では、制御部５００は、反転ユニット駆動部５０６を駆動して、ウェーハＷに負圧を付与する。これにより、反転ユニット１００の吸着部１１１にウェーハＷが吸着された状態となる。
ステップＳ３３では、制御部５００は駆動部５１６に、回転駆動部１２０に対して駆動力を付与させる。駆動部５１６は、たとえば、モータである。これにより、駆動機構１２１によって支持部材１２２がＺ軸負側に直線移動する。この支持部材１２２の移動とともに、ラックギヤ１２４上をピニオンギヤ１２３が回転する。これにより、保持部１１０の回転軸１２３ａがＺ軸負側の方向に回転するとともに、保持部１１０は第３の位置４０３から反転完了位置４０７に向かって移動する。保持部１１０が反転完了位置４０７に到着すると、ウェーハＷの表裏反転が完了する。これは、図６（ａ）～（ｃ）に示す状態に相当する。
ステップＳ３４では、制御部５００は、検出部５０２によりウェーハＷが反転完了位置４０７に位置したか否か判定する。検出部５０２が、ウェーハＷが反転完了位置４０７に位置したことを検出すると（Ｓ３４；ＹＥＳ）、制御部５００は、エアシリンダ駆動部５１５に、エアシリンダ１３４に対する圧力を弱めるとともに、駆動部５１６に、回転駆動部１２０に対して駆動力の付与を停止させる。ウェーハＷが反転完了位置４０７に未だ位置していない場合（Ｓ３４；ＮＯ）、引き続き、制御部５００は、駆動部５１６に、回転駆動部１２０に対して駆動力を付与させる。
ステップＳ３５で、エアシリンダ駆動部５１５により、エアシリンダ１３４に対する圧力が所定の値まで下げられると、移動部材１３１は、エアシリンダ１３４による付勢力に抗して、反転完了位置４０７から第２の位置４０２に向かって直線移動を開始する。これは、図８（ａ）、（ｂ）に示す状態に相当する。
ステップＳ３６では、制御部５００は、検出部５０２によりウェーハＷが第２の位置４０２に位置したか否か判定する。検出部５０２が、ウェーハＷが第２の位置４０２に位置したことを検出すると（Ｓ３６；ＹＥＳ）、制御部５００は、圧力付与部５１４に、保持部１１０の吸着部１１１に対して正圧を付与させる。これにより、吸着部１１１によるウェーハＷの吸着が解除され、ウェーハＷは吸着面１１１ａから離間する。図１３のステップＳ１６で説明したように、ウェーハＷの反転が行われている間、ブレイクテーブル４１は第２の位置４０２で待機している。よって、反転したウェーハＷは、ブレイクテーブル４１の上に載置される。ウェーハＷが第２の位置４０２に未だ位置していない場合（Ｓ３６；ＮＯ）、引き続き、制御部５００は、エアシリンダ駆動部５１５に対して、エアシリンダ１３４の圧力を弱めるよう制御する。このようにして、ウェーハＷの反転動作が終了する。
なお、上記では、ステップＳ１９の後、収納部１０にウェーハＷを搬送するように構成されていた。ここで、たとえば、ウェーハＷの表面ＷＡが金属膜で覆われている場合、ステップＳ１７による工程では十分なクラックをウェーハＷに形成することができず、分断できない場合がある。そこで、ステップＳ１９で表面ＷＡを上側に位置付けた状態で、再度、ブレイクユニット４０に搬送し、表面ＷＡを分断してもよい。ウェーハＷの表面ＷＡがブレイクユニット４０により分断された後、ウェーハＷは、第２の位置４０２を経由して、収納部１０に搬送される。
＜実施形態の効果＞
実施形態によれば、以下の効果が奏される。
図１、２、および図３（ｂ）に示すように、フィルムラミネートユニット３０が他のユニットより上方に配置されている。通常、フィルムラミネートユニット３０は、スクライブユニット２０やブレイクユニット４０に比べて面積が大きい。そのため、フィルムラミネートユニット３０を上方に配置することにより、装置全体の設置面積を小さくできる。また、このように配置した場合、フィルムラミネートユニット３０にウェーハＷを搬送するための搬送路を平面上に設置する必要がない。このため、そのような搬送路に係る部材の分だけ、設置面積をさらに小さくできる。また、これにより、装置の設置面積当たりの稼働率を向上させることができる。
本実施の形態では、特に、反転ユニット１００の鉛直方向における上方にフィルムラミネートユニット３０が配置されている。これにより、フィルムラミネートユニット３０と反転ユニット１００とが一直線上に配置されるため、ウェーハＷを搬送するための径路を簡単に構成し得る。よって、フィルムラミネートユニット３０から反転ユニット１００へウェーハＷを効率よく搬送することができる。
また、受渡位置が、反転ユニット１００の直下に位置し、且つ、スクライブユニット２０とブレイクユニット４０との間に配置されている。このため、フィルム３１が貼付された後のウェーハＷを、上から下への一方向の搬送経路で搬送できる。また、ウェーハＷが上から下に搬送される際、重力の作用によっても受渡位置に位置付けることができる。よって、反転ユニット１００から受渡位置へのウェーハの搬送を円滑かつ効率良く行うことができる。
なお、フィルムラミネートユニット３０および反転ユニット１００を、第２の位置４０２の下方に配置してもよい。このように配置した場合も、装置の設置面積の縮小という点で、上記と同様の効果を奏する。しかし、フィルムラミネートユニット３０および反転ユニット１００は、受渡位置の上方に配置されている場合、より搬送経路を簡素化でき、また、重力の作用も利用しうるため、ウェーハＷの反転をより円滑に行うことができる。
従来の反転ユニットは、ウェーハを反転させるために一旦昇降させ、上方で１８０°回転（反転）させた後、他の把持部材等でウェーハを持ち替えて、所定の位置に載置するという構成である場合が多い。このような構成は、縦および横方向に面積が必要であり、ウェーハを昇降させるための軸、回転させるための軸、さらに、他の把持部が必要であり、装置が大型になる。また、種々の工程を含むため、反転動作に時間を要する。
この点、本実施の形態の反転ユニット１００であれば、図４～図８（ｂ）に示すように、ウェーハＷを反転させながら目的の位置に搬送することができる。このように、反転ユニット１００自体のサイズを縮小化でき、その結果、ウェーハ分断装置１全体の面積を縮小できる。また、反転動作に要する時間も短縮されるため、装置の稼働率を向上させることができる。
また、図１１に示すように、反転ユニット１００により、ウェーハＷが第４の位置４０４からＸ軸負側に９０°回転した位置に位置したとき、第４の位置４０４から第２の位置４０２の間に空間が生じている。このため、昇降部２４０のアーム２４３をこの空間に通して、第２の位置４０２に位置付けられているウェーハＷを搬送することができる。
また、図３（ａ）に示すように、ブレイクユニット４０により分断されたウェーハＷは、収納部１０に戻る。これにより、ウェーハＷの分断の前後において、搬送経路を共通化することができる。よって、搬送経路の設置に要する面積を抑制することができるため、装置の設置面積を小さくすることができる。
また、図４、５に示すように、反転ユニット１００は、直線方向に移動する支持部材１２２と、ピニオンギヤ１２３およびラックギヤ１２４との組み合わせにより、保持部１１０を直線移動させながら、ウェーハＷを回転させることができる。このように、簡素な構成でウェーハＷを表裏反転させることができる。
また、図６（ａ）～図７に示すように、反転完了位置４０７と第２の位置４０２とは離間している。よって、ウェーハＷは、反転動作中に第２の位置４０２に接触することがないため、ウェーハＷの破損を防ぐことができる。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材１２２が直線移動して、支持部材１２２に設けられているボルト１３５が鍔部１３６に当接すると、エアシリンダ１３４に付与されていた所定の圧力が弱められる。これにより、移動部材１３１に対する支持部材１２２による押圧力が、エアシリンダ１３４により付勢力を上回る。よって、移動部材１３１は、エアシリンダ１３４の付勢力に抗して、ガイド１３２をスライド移動する。
この場合、移動部材１３１は、ラックギヤ１２４が連結されているため、支持部材１２２、ピニオンギヤ１２３、およびラックギヤ１２４と、移動部材１３１とは、一体的に反転完了位置４０７から第２の位置４０２に移動する。これにより、ピニオンギヤ１２３とラックギヤ１２４との間に相対的な移動が生じないため、反転完了位置４０７から第２の位置４０２への移動において、ウェーハＷがさらに回転することがない。したがって、円滑にウェーハＷを反転完了位置４０７から第２の位置４０２に移動させることができる。
なお、上記実施の形態では、保持部１１０に吸着部１１１を設けて、ウェーハＷを吸着する構成としたが、ウェーハＷを把持する把持部を設けるように構成してもよい。
また、図３（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）～（ｃ）に示すように、ウェーハＷは、上方に位置する第４の位置４０４から下方に位置する第２の位置４０２へ受け渡されていたが、反転ユニット１００は、第２の位置４０２に載置されているウェーハＷを吸着により保持して、ウェーハＷを第２の位置４０２から上方の第４の位置４０４へ移動させながら反転させることもできる。
また、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、付勢部材としてエアシリンダ１３４を用いることにより、移動部材１３１に対する付勢を円滑に制御できる。
なお、上記の実施形態では、回転軸１２３ａにレバー１１４が装着されていたが、レバー１１４を設けず、回転軸１２３ａに直接、保持部材１１３を装着する構成としても構わない。この場合、レバー１１４が設けられていないため、ウェーハＷが回転する際に描く円弧状の軌跡は、小さい。この場合、反転ユニット１００がウェーハＷを受け取る受取位置第４の位置４０４と反転完了位置４０７の間に、昇降部２４０のアーム２４３が通過可能な空間は生じない。このため、昇降部２４０により、反転完了位置４０７に載置されているウェーハＷを搬出することはできないが、反転ユニット１００のサイズを縮小化できる。
また、上記した反転ユニット１００と搬送部２００とを組み合わせて、ウェーハＷを反転および搬送する搬送システムとして構成することができる。
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
１…ウェーハ分断装置
１０…収納部
２０…スクライブユニット
３０…フィルムラミネートユニット
３１…フィルム
４０…ブレイクユニット
１００…反転ユニット
２００…搬送部
２４０…昇降部
４０２…第２の位置（受渡位置）
４０４…第４の位置（受取位置）
４０７…反転完了位置
Ｗ…ウェーハ
ＷＡ…ウェーハの表面
ＷＢ…ウェーハの裏面

Claims (16)

  1. ウェーハの表面にスクライブラインを形成するスクライブユニットと、
    前記スクライブラインが形成された前記ウェーハの表面にフィルムを貼付するフィルムラミネートユニットと、
    前記フィルムが貼付された面が下側となるように前記ウェーハを反転させる反転ユニットと、
    前記フィルムが貼付されていない面に所定の力を付与して前記スクライブラインに沿って前記ウェーハを分断するブレイクユニットと、
    前記ウェーハを所定の位置に搬送する搬送部と、を備えており、
    前記フィルムラミネートユニットが前記反転ユニットに対して鉛直方向に離間する位置に配置されており、
    前記ウェーハは、平面視において前記スクライブユニットと前記ブレイクユニットとの間であって前記反転ユニットに重なる位置に配置される受渡位置に送り込まれ、
    前記搬送部は、前記受渡位置に位置付けられた前記ウェーハを前記フィルムラミネートユニットに搬送し、さらに、前記フィルムラミネートユニットから前記反転ユニットに前記ウェーハを搬送する昇降部を備える、
    ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  2. 請求項１に記載のウェーハ分断装置において、
    前記反転ユニットは、前記フィルムラミネートユニットにより前記フィルムが貼付された前記ウェーハを反転させながら前記受渡位置に搬送する、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  3. 請求項１または２に記載のウェーハ分断装置において、
    前記ブレイクユニットにより分断された前記ウェーハは、前記受渡位置を経由して前記ウェーハの搬送を開始した位置に搬送される、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
    前記反転ユニットは、前記受渡位置の上方に配置されている、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  5. 請求項４に記載のウェーハ分断装置において、
    前記フィルムラミネートユニットは、前記反転ユニットの上方に配置される、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
    前記反転ユニットは、
    前記ウェーハを保持する保持部と、
    前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、
    前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動する、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  7. 請求項６に記載のウェーハ分断装置において、
    前記回転駆動部は、
    前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、
    前記保持部の回転軸に装着されたピニオンギヤと、
    前記ピニオンギヤに噛み合い前記直線方向に伸びるラックギヤと、
    前記支持部材を前記直線方向に移動させる駆動機構と、を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  8. 請求項７に記載のウェーハ分断装置において、
    収納部から取り出された前記ウェーハは、平面視において前記スクライブユニットと前記ブレイクユニットとの間であって前記反転ユニットに重なる位置に配置される受渡位置に送り込まれ、
    前記駆動機構は、前記ウェーハが前記受取位置から前記反転完了位置に移送された後、さらに、所定ストロークだけ前記支持部材を移動させて、前記反転完了位置から前記直線方向に離れた前記受渡位置に前記ウェーハを移送し、
    前記所定ストロークの前記支持部材の移動に伴い前記ラックギヤを前記直線方向に移動させる調整機構をさらに備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  9. 請求項８に記載のウェーハ分断装置において、
    前記調整機構は、
    前記ラックギヤに連結された移動部材と、
    前記移動部材を前記直線方向にスライド移動可能に支持するガイドと、
    前記移動部材を前記反転完了位置から前記受取位置に向かう方向に付勢する付勢部材と、
    前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記付勢部材の付勢に抗して前記移動部材を移動させる送り機構と、を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  10. 請求項９に記載のウェーハ分断装置において、
    前記送り機構は、
    前記移動部材に設けられた被当接部と、
    前記支持部材に設けられ前記直線方向に前記被当接部に対向する当接部と、を備え、
    前記所定ストロークの前記支持部材の移動の間に前記当接部が前記被当接部に当接して前記移動部材が前記支持部材から押圧力を受け、当該押圧力により、前記支持部材の移動に伴い前記移動部材が前記付勢に抗して移動する、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  11. 請求項９または１０に記載のウェーハ分断装置において、
    前記付勢部材は、エアシリンダである、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  12. 請求項７ないし１１の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
    前記受取位置は、前記反転完了位置よりも、鉛直方向において上方に位置する、
    ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  13. 請求項７ないし１２の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
    前記保持部は、
    前記ウェーハを吸着する吸着部と、
    前記回転軸に装着されたレバーと、
    前記レバーに連結され前記吸着部を保持する保持部材と、を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  14. 請求項７ないし１２の何れか一項に記載のウェーハ分断装置において、
    前記保持部は、
    前記ウェーハを吸着する吸着部と、
    前記回転軸に装着され、前記吸着部を保持する保持部材と、を備える、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  15. 請求項６ないし１４に記載のウェーハ分断装置において、
    前記搬送部は、前記直線方向に昇降する搬送部材を備えており、
    前記保持部が前記受取位置から９０°回転した位置に位置したとき、前記搬送部材は前記受取位置と前記反転完了位置との間を直線方向に通過する、ことを特徴とするウェーハ分断装置。
  16. ウェーハを反転させる反転装置であって、
    前記ウェーハを保持する保持部と、
    前記保持部を回転させつつ直線方向に移動させる回転駆動部と、を備え、
    前記回転駆動部は、前記保持部が前記ウェーハを受け取る受取位置と、前記受取位置に対して前記直線方向に離間し、前記ウェーハの反転が完了する反転完了位置との間で、前記ウェーハが円弧状の軌跡を描きつつ表裏逆に回転するように前記保持部を駆動し、
    前記回転駆動部は、
    前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、
    前記保持部の回転軸に装着されたピニオンギヤと、
    前記ピニオンギヤに噛み合い前記直線方向に伸びるラックギヤと、
    前記支持部材を前記直線方向に移動させる駆動機構と、を備え、
    前記駆動機構は、前記ウェーハが前記受取位置から前記反転完了位置に移送された後、さらに、所定ストロークだけ前記支持部材を移動させて、前記反転完了位置から前記直線方向に離れた受渡位置に前記ウェーハを移送し、
    前記所定ストロークの前記支持部材の移動に伴い前記ラックギヤを前記直線方向に移動させる調整機構をさらに備える、
    ことを特徴とする反転装置。
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