JPH02100338A - 半導体ウエハの自動貼付け装置におけるブロック運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、半導体ウェハのスクライブ工程の前工程にお
いて、半導体ウェハを粘着テープに貼り付けるために用
いる半導体ウェハの自動貼付は装置に係り、特に、半導
体ウェハを自動供給するだけでなく、オペレータが自動
貼付は装置の貼付はテーブル上に手で供給して貼り付け
られるようにしたブロック運転装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に、半導体ウェハのスクライブ工程では、半導体ウ
ェハを粘着テープに貼り付けた状態でスクライブを行っ
ている。スクライブされた半導体ウェハは、粘着テープ
に貼り付けられた状態でクランキングされる。そして、
粘着テープを引き伸ばして、個々の半導体素子を分離し
、次工程であるグイボンディング工程において、半導体
素子を容易に取り扱えるようにしている。

半導体ウェハを粘着テープに貼り付ける工程は、半導体
ウェハのスクライブ工程の前工程として行われる。

近年の半導体製造ラインの自動化の一貫として、本出願
人は、半導体ウェハを粘着テープに自動的に貼り付ける
装置をすでに提案し開発している。

それは、第４図（ａ）に示す半導体ウェハＷを、同図（
ｂ）に示す合成樹脂製あるいは金属製のリング杖のフレ
ームＦに対して粘着テープＴを介して貼り付けて、同図
（Ｃ）に示すマウントフレームＭＦを作製する装置であ
る。なお、Ｎａ、ＮｂはフレームＦの周縁に形成された
位置決め用の■ノツチである。

以下、第３図に基づいて、従来の半導体ウェハの自動貼
付は装置の概要を説明する。

複数枚の半導体ウェハＷがウェハカセット２〜２４のそ
れぞれに収納されている。ウェハカセット２．〜２．か
ら送り出された半導体ウェハＷは、ウェハ位置合わせ部
４において所定の状態に位置合わせされた後、反転フォ
ーク６によって吸着保持された状態で反転されて、貼付
はテーブル８上に載置される。

一方、フレームＦは、フレームロード機構１０における
フレームストッカに積み上げられた状態で載置されてお
り、下のフレームＦから順番に押し出される。押し出さ
れたフレームＦは、位置決めテーブル１１上に設けられ
た２本の位置決めピン１２に押し付けられ、フレームＦ
の■ノツチＮａ、Ｎｂが位置決めピン１２に係合するこ
とによって、フレームＦが位置決めされる０位置決めさ
れたフレームＦは、図示しないフレーム搬送機構により
吸着保持されて貼付はテーブル８に搬送され、その中心
が貼付はテーブル８上の半導体ウェハＷの中心とほぼ一
致する状態で貼付はテーブル８上に載置される。

このようにして半導体ウェハＷとフレームＦとが貼付は
テーブル８上に載置されると、粘着テープ供給リール１
４から繰り出されている粘着テープ１６を巻き掛けてい
る貼付はローラユニッ目８（貼付は機構）が下降した後
、図における右方向に水平移動することによって、粘着
テープ１６がフレームＦおよび半導体ウェハＷに貼り付
けられる。

そして、粘着テープ切断機構２０が下降してフレームＦ
上の粘着テープ１６を円形に切り抜いた後、再び上昇す
る。粘着テープ１６が切り抜かれると、剥離ローラユニ
ット２１（残渣テープ剥離機構）が図における右方向に
水平移動することによって、フレームＦの周囲に貼り付
いている残渣テープが剥離され、この残渣テープは残渣
テープ巻取り−ル２２に巻き取られる。粘着テープ１６
のうちフレームＦに貼り付いた状態で残った部分が第４
図に示す粘着テープＴとなる。

このようにして得られた貼付はテーブル８上のマウント
フレーム（ワーク）ＭＦは、スイング反転ユニット２４
まで搬送され、このスイング反転ユニット２４によって
水平方向で１８０度スイングされ上下方向で反転された
後に、マウントフレーム払出しテーブル２６上に載置さ
れる。さらに、マウントフレーム（ワーク）ＭＦは、搬
送テーブル２８によって搬送されて所定のフレームカセ
ット３０１〜３０４に収納される。

なお、図中、３２は粘着テープ１６に重ね合わされてい
るセパレータを巻き取るセパレータ巻取リール、３４は
半導体ウェハＷの表面を保護するだめの保護テープ、３
６は操作パネル、３８はエラー発生などをオペレータに
知らせるパトライトである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような構成の従来の半導体ウェハの
自動貼付は装置は、規定の形状の半導体ウェハＷを対象
としたものであって、不定形な半導体ウェハ、特に、割
れたり一部が欠けたりした半導体ウェハについては、ウ
ェハ位置合わせ部４における位置合わせ、反転フォーク
６による吸着保持が良好に行えなかったり、あるいは不
可能であったりするために、取り扱うことができないと
いう問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、規定形状の半導体ウェハを自動供給して貼り付ける
だけでなく、不定形な半導体ウェハをオペレータが手で
供給して貼り付けることもできる半導体ウェハの自動貼
付は装置におけるブロック運転装置を提供することを目
的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

すなわち、本発明のブロック運転装置は、リング状のフ
レームを送り出し予め位置決めするフレームロード機構
と、前記位置決めされたフレームを吸着保持して貼付は
テーブル上に移載するフレーム搬送機構と、前記貼付は
テーブル上に移載されたフレームと貼付はテーブル上に
載せられた半導体ウェハとを粘着テープに貼り付ける貼
付は機構と、前記フレームおよび半導体ウェハに貼り付
けられた粘着テープをフレームに沿って切り抜く粘着テ
ープ切断機構と、切り抜き後フレームの周囲に貼り付い
ている粘着テープの残渣を剥離する残渣テープ剥離機構
とを備えた半導体ウェハの自動貼付は装置において、前
記貼付はテーブル上にオペレータが半導体ウェハを載せ
て貼り付ける場合のブロック運転制御部と、前記剥離に
よって得られたワークがオペレータによって貼付はテー
ブルから取り出されたかどうかを検出するワーク取出し
検出器とを備えているとともに、前記ブロック運転制御
部が、ブロック運転全体を管理するブロック運転管理手
段と、前記フレームロード機構。

フレーム搬送機構、貼付レノ機構、粘着テープ切断機構
および残渣テープ剥離機構の動作順序を指示管理する動
作順序指示手段と、オペレータに貼付はテーブルに対す
る半導体ウェハのセットを要求する表示を行うウェハセ
ット要求表示手段と、ブロック運転の処理開始操作を要
求する表示を行う処理開始要求表示手段と、ブロック運
転処理完了後にワークの取り出しを要求する表示を行う
ワーク取出し要求表示手段と、前記ワーク取出し検出器
の検出信号に基づいてワークが取り出されたことを検出
するワーク取出し判定手段とを有していることを特徴と
するものである。

〈作用〉 本発明の構成による作用は、次のとおりである。

すなわち、規定形状の半導体ウェハの自動貼付けを行え
るのはもちろん、不定形な半導体ウェハ、特に、割れた
り一部が欠けたりしたウェハの場合でも、これを貼付は
テーブルにセットすべき表示と、ブロック運転の処理開
始操作を行うべき表示と、処理完了後のワーク取り出し
要求の表示とを通じて、オペレータに各操作を行うべき
ことを知らせるように構成しであるので、不定形ウェハ
をも貼り付けの処理対象となしえる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、実施例に係る半導体ウェハの自動貼付は装置
におけるブロック運転装置の概略構成を示す。

このブロック運転装置は、ブロック運転の各動作を行う
動作機構部Ａと、この動作機構部Ａを制御するブロック
運転制御　＠Ｂと、このブロック運転制御部Ｂに接続さ
れ、オペレータが諜作すべき貼付は開始スイッチ等を有
する入力部Ｃと、ブロック運転制御部Ｂに接続され、操
作内容等をオペレータに知らせる表示部りとから構成さ
れている。

まず、動作機構部Ａについて説明する。動作機構部Ａは
、フレームロード機構ＡＩ、フレーム搬送機構Ａ２、貼
付は機構Ａ３、粘着テープ切断機構Ａ４、残渣テープ剥
離機構Ａ５およびワーク取出し検出器Ａ６から構成され
ている。

フレームロード機構ＡＩは、複数枚のフレームＦを重ね
た状態で収納するフレームストッカ４１と、フレームス
トッカ４１に収納されているフレームＦを下から順番に
押し出すフレームブツシャ４２と、押し出されたフレー
ムＦの■ノツチＮａ、Ｎｂに係合してフレームＦの位置
決めを行うフレーム位置決めビン４３とから構成されて
いる。

フレーム搬送機構Ａ２は、フレームＦを吸着保持するフ
レームチャックアーム４４と、フレームチャックアーム
４４を昇降させるエアシリンダ（図示せず）と、フレー
ムチャックアーム４４を水平方向に移動させるエアシリ
ンダ（図示せず）とから構成され、フレームロード機構
Ａｔにおいて位置決めされたフレームＦをフレームチャ
ックアーム４４によって、貼付は機構Ａ３におけるフレ
ームチャックテーブル４５まで搬送するものである。

貼付は機構Ａ３は、フレームチャックテーブル４５およ
びウェハチャックベース４６で構成された貼付はテーブ
ル４７と、粘着テープ４８を巻き掛けて昇降および水平
移動する貼付はローラユニット４９等から構成され、粘
着テープ供給リール５ｏがら繰り出された粘着テープ４
８を貼付はローラユニン日９の水平移動によって、貼付
はテーブル４７上のフレームＦと半導体ウェハＷとに貼
り付けるものである。

粘着テープ切断機構Ａ４は、粘着テープ押さえｖｉ５１
と、粘着テープ押さえ板５１の周縁部に水平軸心まわり
に駆動回転される円盤カッタ５２と、これらを昇降する
エアシリンダ５３等から構成され、フレームＦおよび半
導体ウェハＷに貼り付けられている粘着テープ４８をフ
レームＦの部分において円形に切り抜くものである。

残渣テープ剥離機構Ａ５は、粘着テープ４８を巻き掛け
ている剥離ローラユニット５４の水平移動によって、粘
着テープ４８を切り抜いた後の残渣テープをフレームＦ
から剥離するものである。残渣テープは残渣テープ巻取
リール５５によって巻き取られるように構成されている
。

残渣テープの剥離によって第４図（Ｃ）に示すようなマ
ウントフレームＭＦが作製されるが、このマウントフレ
ームＭＦをワークＭＦと記載することにする。

ワーク取出し検出器Ａ６は、光電変換素子５６ａ、５６
ｂで構成され、それぞれが貼付はテーブル４７を構成す
るフレームチャックテーブル４５およびウェハチャック
ベース４６に配置されている。

次に、ブロック運転制御部Ｂについて説明する。

ブロック運転制御部Ｂは、ブロック運転管理手段Ｂ１、
動作順序指示手段Ｂ２、ウェハセット要求表示手段Ｂ３
、処理開始要求表示手段Ｂ４、ワーク取出し要求表示手
段Ｂ５およびワーク取出し判定手段Ｂ６から構成されて
いる。

ブロック運転管理手段Ｂｌは、ブロック運転全体の管理
を行うものである。

動作順序指示手段Ｂ２は、動作機構部Ａにおけるフレー
ムロード機構ＡＩ、フレーム搬送機構Ａ２、貼付は機構
Ａ３、粘着テープ切断機構Ａ４および残渣テープ剥離機
構Ａ５の動作順序を指示管理するものである。

ウェハセット要求表示手段Ｂ３は、フレームＦがフレー
ムチャックテーブル４５上に載置された後に、オペレー
タに対して半導体ウェハＷ′　（不定形ウェハ）をウェ
ハチャックペース４６上に載せるように指示するメツセ
ージコードを表示部りに送出するものである。

処理開始要求表示手段Ｂ４は、オペレータが半導体ウェ
ハＷ′をウェハチャックペース４６上に載せた後に、オ
ペレータに対して貼付は開始スイッチをＯＮするように
指示するメツセージコードを表示部りに送出するもので
ある。

ワーク取出し要求表示手段Ｂ５は、ブロック運転処理完
了後に、オペレータに対してワークＭＦを取り出すよう
に指示するメツセージコードを表示部りに送出するもの
である。

ワーク取出し判定手段Ｂ６は、オペレータによるワーク
ＭＦの取り出しによって動作機構部へにおけるワーク取
出し検出器Ａ６から送出される取り出し検出信号を受け
てブロック運転管理手段Ｂ１に転送するものである。

なお、その他の構成については、第３図で示した半導体
ウェハの自動貼付は装置と同様である。

次に、上記の構成を備えたブロック運転装置の動作を、
第２図に示したフローチャートに従って説明する。

まず、ブロック運転制御部Ｂにおけるブロック運転管理
手段Ｂ１が動作順序指示手段Ｂ２を介して、動作機構部
Ａにおけるフレームロード機構Ａ１、フレーム搬送機構
Ａ２、貼付は機構Ａ３、粘着テープ切断機構Ａ４、残渣
テープ剥離機構Ａ５の各部が原点に復帰しているかどう
かを確認する（ステップＳ２）。原点に復帰していなけ
れば、原点復帰動作を行い（ステップＳ４）、再び、ス
タートからやり直す。

装置が原点に復帰していることを確認すると、フレーム
ロード機構Ａ１を駆動することにより、フレームストッ
カ４１からフレームＦを押し出しくステ・ンブＳ６）、
フレームブツシャ４２を上冒させ（ステップＳ８）、押
し出されたフレームＦの内側にフレームブツシャ４２を
係止させた状態で前進させる（ステップ５ＩＯ）、これ
によって、フレームＦの■ノツチＮａ、Ｎｂを２本のフ
レーム位置決めビン４３に係合させてフレームＦの位置
決めを行う。

この位置決め後にフレーム搬送機構Ａ２を駆動すること
により、フレームチャックアーム４４を下降させ（ステ
ップ５１２）、位置決めされているフレームＦをフレー
ムチャックアーム４４で吸着保持する（ステップ５１４
）。そして、フレームＦとともにフレームチャックアー
ム４４を上昇させ（ステップ５１６）、次いで、水平移
動させて貼付はテーブル４７におけるフレームチャック
テーブル４５の上方までフレームＦを搬送しくステップ
３１８）、再び、フレームチャックアーム４４を下降し
てそれに吸着保持しているフレームＦをフレームチャッ
クテーブル４５上に載置する（ステップ５２０）。

次いで、貼付は機構Ａ３を駆動することにより、フレー
ムチャックテーブル４５の真空チャックを作動させて、
載置されたフレームＦを吸着保持するとともに、ウェハ
チャックベース４６を上昇させる（ステップ５２２）。

そして、フレームチャックアーム４４によるフレームＦ
の吸着を解除しくステップ５２４）、フレームチャック
アーム４４を上昇させる（ステップ３２６）。これによ
って、フレームＦがフレームチャックテーブル４５上に
移載される。

上昇したフレームチャックアーム４４を前記とは逆方向
に移動させて原点に復帰させる（ステップ８２８）。

フレームチャックアーム４４が原点復帰し、一定の減圧
検出によってフレームＦがフレームチャックテーブル４
５に吸着保持されたことを確認すると、ブロック運転管
理手段Ｂ】はウェハセット要求表示手段Ｂ３を動作させ
て表示部りに「ウェハをセットして下さい」というメツ
セージコードを送出し、表示部りにそのメツセージを表
示させるとともに、処理開始要求表示手段Ｂ４を動作さ
せて貼付は開始スイッチ（図示せず）に対応したランプ
を点滅させ（ステップ５３０）、これによって、オペレ
ータに半導体ウェハＷ′を手でウェハチャックベース４
６上に載せた後、貼付は開始スイッチをＯＮすべきこと
をうながす。この半導体ウェハＷ′は、不定形ウェハ、
特に、割れたり一部が欠けたりしたものである。

オペレータによって半導体ウェハＷ′がその表面を下に
して保護テープ（図示せず）を介してウェハチャックベ
ース４６上に載せられ、かつ、人力部Ｃにおける貼付は
開始スイッチがＯＮされたことを確認すると（ステップ
５３２）、貼付は機構Ａ３における貼付はローラユニッ
ト４９を下降する（ステップ５３４）、これによって、
貼付はローラユニット４９に巻き掛けられた粘着テープ
４８も下降し、フレームチャックテーブル４５」このフ
レームＦおよびウェハチャックベース４６上の半導体ウ
ェハＷ′の裏面に接触する。

次いで、貼付はローラユニット４９を、貼付はテーブル
４７を通過するように水平移動させることにより、貼付
はローラユニット４９における貼付はローラを粘着テー
プ４８上で転勤させて、粘着テープ４８をフレームＦと
半導体ウェハＷ′とに貼り付ける（ステップ３３６）。

貼り付けが完了すると、粘着テープ切断機構Ａ４におけ
る粘着テープ押さえ板５１およびカッタ５２を下降し、
粘着テープ押さえ板５１により粘着テープ４８貼り付は
済みのフレームＦを押圧した状態でカッタ５２を駆動回
転させることにより、フレームＦ上でフレームＦの外径
よりも若干型さい径で粘着テープ４８を円形に切り抜く
（ステップ３３Ｂ）。

次いで、残渣テープ剥離機構Ａ５における剥離ローラユ
ニット５４を、貼付はテーブル４７を通過するように水
平移動させることにより、フレームＦの周辺部に貼り付
いている粘着テープ４８の残渣をフレームＦから剥離す
る（ステップ３４０）　、これによって、粘着テープＴ
を介して半導体ウェハＷ′がフレームＦに貼り付けられ
たマウントフレームすなわちワークＭＦが作製される。

残渣テープの剥離が完了すると、貼付は機構Ａ３におけ
るウェハチャックベース４６を下降させ（ステップ５４
２）、フレームチャックテーブル４５およびウェハチャ
ックベース４６による吸着を解除しくステップ５４４）
、貼付はローラユニット４９および剥離ローラユニット
５４を上昇させ（ステップ５４６）、両ユニット４９．
５４を前記とは逆方向に移動させて原点に復帰させる（
ステップ３４Ｂ）。

このとき、ワークＭＦが貼付はテーブル４７上に残って
いるので、ブロック運転制御部Ｂはワーク取出し要求表
示手段Ｂ５を動作させて表示部りに［ワークを取り出し
て下さいＪというメンセージコードを送出し、表示部り
にそのメツセージを表示させ（ステップ３５０）、これ
によって、オペレータにワークＭＦを手で貼付はテーブ
ル４７から取り出すべきことをうながす。

次いで、オペレータによってワークＭＦが取り出された
かどうかをワーク取出し検出器へ６からの信号に基づい
てワーク取出し判定手段Ｂ６が確認しくステップ５５２
）、その確認を待って一連のシーケンス動作を終了する
。

なお、上記の動作説明においては、オペレータが手で載
せる半導体ウェハとして不定形な半導体ウェハＷ′を例
にあげたが、これ以外に、装置全体の動作が正常か否か
、殊に、フレームおよび半導体ウェハに対する粘着テー
プの貼り付は状態が正常か否かをチエツクするために、
−数的な規定形状の半導体ウェハＷを１枚だけ手で載せ
て上記の動作を行わせ、前記のチエツクを行い、正常で
なければ装置の調整を行うといった予備テストにも利用
することができる。この予備テストは、規定形状の半導
体ウェハＷの自動貼付は動作の開始前に行ってもよい。

〈発明の効果〉 本発明によれば、次の効果が発揮される。

すなわち、半導体ウェハを貼付はテーブルにセットすべ
き表示と、ブロック運転の処理開始操作を行うべき表示
と、処理完了後のワーク取り出し要求の表示とを通じて
、オペレータにそれぞれ表示された操作をうながすよう
に構成しであるから、自動貼付は動作の場合の半導体ウ
ェハの予めの位置合わせや貼付はテーブルへの移載のた
めの前提となる半導体ウェハの吸着保持ができない不定
形ウェハ、特に、割れたり一部が欠けたりしたウェハを
も貼り付は処理の対象とすることができ、規定形状の半
導体ウェハの自動貼付けと併せて適用範囲の拡張化を図
ることができる。

また、オペレータによる手操作で１枚の半導体ウェハの
貼り付けが可能であることから、実運転開始前の予備テ
ストとして、装置全体の動作が正常か否か、殊に、フレ
ームおよび半導体ウェハに対する粘着テープの貼り付は
状態が正常か否かをチエツクし装置の調整を行うという
ことにも利用でき、機能性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る半導体ウェハの自動貼
付は装置におけるブロック運転装置の概略構成図、第２
図はその動作説明に供するフローチャート、第３図は実
施例および従来例に共通する自動貼付は装置の全体の概
略構成図、第４図も実施例と従来例とに共通する半導体
ウェハ、フレーム、マウントフレーム（ワーク）の説明
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リング状のフレームを送り出し予め位置決めする
   フレームロード機構と、 前記位置決めされたフレームを吸着保持して貼付けテー
   ブル上に移載するフレーム搬送機構と、前記貼付けテー
   ブル上に移載されたフレームと貼付けテーブル上に載せ
   られた半導体ウェハとを粘着テープに貼り付ける貼付け
   機構と、 前記フレームおよび半導体ウェハに貼り付けられた粘着
   テープをフレームに沿って切り抜く粘着テープ切断機構
   と、 切り抜き後フレームの周囲に貼り付いている粘着テープ
   の残渣を剥離する残渣テープ剥離機構とを備えた半導体
   ウェハの自動貼付け装置において、 前記貼付けテーブル上にオペレータが半導体ウェハを載
   せて貼り付ける場合のブロック運転制御部と、 前記剥離によって得られたワークがオペレータによって
   貼付けテーブルから取り出されたかどうかを検出するワ
   ーク取出し検出器とを備えているとともに、 前記ブロック運転制御部が、 ブロック運転全体を管理するブロック運転管理手段と、 前記フレームロード機構、フレーム搬送機構。 貼付け機構、粘着テープ切断機構および残渣テープ剥離
   機構の動作順序を指示管理する動作順序指示手段と、 オペレータに貼付けテーブルに対する半導体ウェハのセ
   ットを要求する表示を行うウェハセット要求表示手段と
   、 ブロック運転の処理開始操作を要求する表示を行う処理
   開始要求表示手段と、 ブロック運転処理完了後にワークの取り出しを要求する
   表示を行うワーク取出し要求表示手段と、前記ワーク取
   出し検出器の検出信号に基づいてワークが取り出された
   ことを検出するワーク取出し判定手段 とを有していることを特徴とする半導体ウェハの自動貼
   付け装置におけるブロック運転装置。