KR20240021309A - 익스팬드 장치 - Google Patents

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요시쿠니 스즈키
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야마하하쓰도키 가부시키가이샤
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Abstract

이 익스팬드 장치(100)의 냉기 공급부(7)는, 클램프부(63)에 의해 링상 부재(230)를 파지함과 아울러 클램프부(63)보다 상측의 공간을 밀폐하지 않고 개방한 상태에서, 클램프부(63) 및 웨이퍼 링 구조(200)로 둘러싸인 오목부(120)에 냉기를 공급함으로써, 냉기를 오목부(120)에 모으도록 구성되어 있다.

Description

익스팬드 장치
이 발명은 익스팬드 장치에 관한 것이고, 특히 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 링 구조를 구비하는 익스팬드 장치에 관한 것이다.
종래, 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 링 구조를 구비하는 익스팬드 장치가 알려져 있다. 이와 같이 익스팬드 장치는, 예를 들면 특허 제5243101호 공보에 개시되어 있다.
상기 특허 제5243101호 공보에는, 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 링 구조를 구비하는 파단 장치(익스팬드 장치)가 개시되어 있다. 여기에서, 웨이퍼 링 구조에서는, 웨이퍼가 필름상 접착재를 통해 보호 테이프에 부착되어 있다. 보호 테이프는 신축성을 갖고 있다. 보호 테이프는 환상 프레임에 부착되어 있다. 웨이퍼에는 복수의 칩으로 분할하기 위한 파단 라인이 형성되어 있다.
상기 일본 특허 제5243101호 공보의 파단 장치는, 웨이퍼를 격자상의 파단 라인을 따라 파단하도록 구성되어 있다. 파단 장치는 프레임 유지 수단과, 보호 테이프 확장 수단과, 냉기 도입 수단과, 하우징체를 구비하고 있다. 프레임 유지 수단은 환상 프레임을 유지하도록 구성되어 있다. 보호 테이프 확장 수단은, 프레임 유지 수단에 의해 환상 프레임을 유지한 상태에서 보호 테이프를 확장함으로써, 웨이퍼를 파단 라인을 따라 파탄하도록 구성되어 있다. 냉기 도입 수단은, 폐색된 하우징체 내에 냉기를 도입함으로써, 웨이퍼가 파단되기 쉬운 온도까지 보호 테이프를 냉각하도록 구성되어 있다.
일본 특허 제5243101호 공보
그러나, 상기 일본 특허 제5243101호 공보의 파단 장치에서는, 냉기 도입 수단에 의해 보호 테이프를 냉각할 때, 냉기를 가두기(밀폐하기) 위해 덮개상의 하우징체에 의해 웨이퍼가 부착된 보호 테이프가 상방으로부터 덮여 있으므로, 상방으로부터 웨이퍼에 접근하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 상기 일본 특허 제5243101호 공보의 파단 장치에서는, 냉기 도입 수단(냉기 공급부)에 의해 보호 테이프(시트 부재)를 냉각할 때, 웨이퍼에 상방으로부터 접근 가능한 경로를 확보한 상태에서 보호 테이프를 냉각하는 것이 요망되어 있다.
이 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이 발명의 1개의 목적은, 냉기 공급부에 의해 시트 부재를 냉각할 때, 웨이퍼에 상방으로부터 접근 가능한 경로를 확보한 상태에서 시트 부재를 냉각하는 것이 가능한 익스팬드 장치를 제공하는 것이다.
이 발명의 일국면에 의한 익스팬드 장치는 분할 라인을 따라 분할 가능한 웨이퍼와, 웨이퍼가 부착되고, 신축성을 갖는 시트 부재와, 웨이퍼를 둘러싼 상태에서 시트 부재에 부착되는 링상의 링상 부재를 포함하는 웨이퍼 링 구조와, 링상 부재를 파지하는 클램프부를 포함하고, 클램프부에 의해 링상 부재를 파지한 상태에서, 시트 부재를 익스팬드시킴으로써 분할 라인을 따라 웨이퍼를 분할하는 익스팬드부와, 익스팬드부에 의해 시트 부재를 익스팬드시킬 때, 시트 부재에 냉기를 공급하는 냉기 공급부를 구비하고, 냉기 공급부는, 클램프부에 의해 링상 부재를 파지함과 아울러 클램프부보다 상측의 공간을 밀폐하지 않고 개방한 상태에서, 클램프부 및 웨이퍼 링 구조로 둘러싸인 오목부에 냉기를 공급함으로써, 냉기를 오목부에 모으도록 구성되어 있다.
이 발명의 일국면에 의한 익스팬드 장치에서는 상기와 같이, 냉기 공급부는 클램프부에 의해 링상 부재를 파지함과 아울러 클램프부보다 상측의 공간을 밀폐하지 않고 개방한 상태에서, 클램프부 및 웨이퍼 링 구조로 둘러싸인 오목부에 냉기를 공급함으로써, 냉기를 오목부에 모으도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 하우징체 등의 밀폐 공간에 냉기를 공급하는 일 없이 오목부에 냉기를 모아 시트 부재를 냉각할 수 있으므로, 냉기 공급부에 의해 시트 부재를 냉각할 때, 웨이퍼에 상방으로부터 접근 가능한 경로를 확보한 상태에서 시트 부재를 냉각할 수 있다.
상기 일국면에 의한 익스팬드 장치에 있어서 바람직하게는, 오목부는 클램프부의 내측면 및 링상 부재의 내측면과, 시트 부재의 상면으로 이루어지는 저면을 포함한다. 이와 같이 구성하면 클램프부의 내측면, 링상 부재의 내측면 및 시트 부재의 상면을 이용해서 오목부를 구성하고 있으므로, 클램프부가 링상 부재를 파지하는 것만으로 오목부를 형성할 수 있다. 그 결과, 상방이 개방된 오목부를 용이하게 형성할 수 있다.
상기 일국면에 의한 익스팬드 장치에 있어서 바람직하게는, 냉기 공급부는 클램프부에 의해 링상 부재가 파지된 상태에 있어서 웨이퍼보다 상방에 배치되고, 상방으로부터 하방을 향해 냉기를 공급하는 냉기 공급구를 포함한다. 이와 같이 구성하면, 냉기 공급구로부터 공급되는 냉기를 직접적으로 오목부의 바닥을 향해 흘릴 수 있으므로, 오목부에 냉기를 효율 좋게 모을 수 있다.
상기 일국면에 의한 익스팬드 장치에 있어서 바람직하게는, 냉기 공급부는 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있으며, 냉기 공급부는 하방향으로 이동되어 오목부 내의 위치에 배치된 상태에서, 냉기를 오목부에 공급하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 오목부 밖에 냉기 공급부를 배치(고정)한 상태에서 오목부에 냉기를 공급하는 경우와 달리, 오목부 밖으로 냉기가 흘러버리는 것을 억제할 수 있으므로, 오목부 내에 확실하게 냉기를 공급할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는 냉기 공급부가 고정되는 고정 부재를 더 구비하고, 상하 방향에 있어서 오목부의 깊이는 고정 부재의 길이보다 크다. 이와 같이 구성하면 오목부의 깊이를 확보할 수 있으므로, 오목부 내에 보다 많은 냉기를 모을 수 있다.
상기 일국면에 의한 익스팬드 장치에 있어서 바람직하게는, 클램프부에 의해 링상 부재가 파지된 상태에 있어서, 시트 부재를 하방으로부터 냉각 가능한 냉각 유닛을 더 구비하고, 냉각 유닛은 펠티어 소자를 갖고, 펠티어 소자에 의해 냉각된 상태에서 시트 부재에 하방으로부터 접촉하는 냉각 부재를 포함한다. 이와 같이 구성하면 냉기 공급부뿐만 아니라, 냉각 부재에 의해서도 시트 부재를 냉각할 수 있으므로, 시트 부재를 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
이 경우 바람직하게는, 오목부 내에 냉기를 모아 상방으로부터 시트 부재를 냉각하는 냉기 공급부에 의한 냉각 및 시트 부재를 하방으로부터 냉각하는 냉각 유닛에 의한 냉각의 양방의 제어를 행하는 제어부를 더 구비한다. 이와 같이 구성하면, 제어부에 의해 냉기 공급부 및 냉각 유닛의 양방에 의해 시트 부재를 냉각할 수 있으므로, 시트 부재를 충분히 냉각할 수 있다.
상기 일국면에 의한 익스팬드 장치에 있어서 바람직하게는, 클램프부는 하측으로부터 링상 부재를 지지하는 하측 파지부와, 오목부의 내측면 중 링상 부재보다 상측의 부분을 구성하고, 링상 부재를 상측으로부터 누르는 상측 파지부를 포함한다. 이와 같이 구성하면, 하측 파지부 및 상측 파지부에 의해 링상 부재를 파지한 상태에 있어서의 상측 파지부의 내측면을 이용해서 오목부를 구성하고 있으므로, 오목부를 형성하기 위한 구성과, 링상 부재를 파지하는 구성을 공통화할 수 있다. 그 결과, 익스팬드 장치의 구성의 증가를 억제할 수 있다.
이 경우 바람직하게는, 상측 파지부는 수평 방향에 있어서 웨이퍼측의 내측 방향, 및 웨이퍼측과는 역측인 외측 방향으로 슬라이드 이동 가능한 복수의 슬라이드 이동체를 갖는다. 이와 같이 구성하면, 복수의 슬라이드 이동체가 상하 방향으로 이동하는 경우와 달리, 복수의 슬라이드 이동체 각각과, 상측 파지부보다 상측에 배치된 구성의 간섭을 억제할 수 있으므로, 익스팬드 장치에 있어서의 상측 파지부보다 상측에 배치된 구성의 배치의 자유도의 저하를 억제할 수 있다.
본 발명에 의하면 상기와 같이, 냉기 공급부에 의해 시트 부재를 냉각할 때, 웨이퍼에 상방으로부터 접근 가능한 경로를 확보한 상태에서 시트 부재를 냉각할 수 있다.
도 1은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 평면도이다.
도 2는 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 측면도이다.
도 3은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 웨이퍼 링 구조의 평면도이다.
도 4는 도 3의 101-101선을 따른 단면도이다.
도 5는 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 파편 클리너의 저면도이다.
도 6은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 히트 슈링크부의 저면도이다.
도 7은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 제어적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 반도체칩 제조 처리를 나타낸 플로우 차트이다.
도 9는 일실시형태에 의한 익스팬드 장치 클램프부의 측면도이다.
도 10은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 하측 파지부 및 상측 파지부를 나타낸 평면도이다.
도 11은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치 클램프부 및 냉기 공급부를 나타낸 측면도이다.
도 12는 도 11에 있어서의 클램프부 및 냉기 공급부를 확대한 확대도이다.
도 13은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 냉기 공급부 및 냉각 유닛을 나타낸 측면도이다.
도 14는 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 익스팬드부에 의한 시트 부재의 익스팬드 상태를 나타낸 측면도이다.
도 15는 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 익스팬드 처리의 전반을 나타낸 플로우 차트이다.
도 16은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 익스팬드 처리의 후반을 나타낸 플로우 차트이다.
도 17은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 접촉 냉각 처리를 나타낸 플로우 차트이다.
도 18은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 하측 파지부에 웨이퍼 링 구조를 적재한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 19는 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 하측 파지부에 웨이퍼 링 구조를 적재한 상태에 있어서의 하측 파지부 및 상측 파지부를 나타낸 평면도이다.
도 20은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 하측 파지부에 웨이퍼 링 구조를 적재시킴과 아울러, 상측 파지부를 폐쇄한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 21은 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 위치 조정부에 의해 웨이퍼 링 구조를 위치 결정한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 22는 일실시형태에 의한 익스팬드 장치의 하측 파지부 및 상측 파지부에 의해 웨이퍼 링 구조를 파지한 상태를 나타낸 측면도이다.
이하, 본 발명을 구체화한 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1~도 22를 참조해서, 본 발명의 일실시형태에 의한 익스팬드 장치(100)의 구성에 대해서 설명한다.
(익스팬드 장치의 구성)
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 익스팬드 장치(100)는 웨이퍼(210)를 분할해서 복수의 반도체칩을 형성하도록 구성되어 있다. 또한, 익스팬드 장치(100)는, 복수의 반도체칩끼리 사이에 충분한 간극을 형성하도록 구성되어 있다. 여기에서, 웨이퍼(210)에는 웨이퍼(210)에 대해서 투과성을 갖는 파장의 레이저를 분할 라인(스트리트)을 따라 조사함으로써, 미리 개질층이 형성되어 있다. 개질층이란, 레이저에 의해 웨이퍼(210)의 내부에 형성된 균열 및 보이드 등을 나타낸다. 이와 같이, 웨이퍼(210)에 개질층을 형성하는 방법을 스텔스식 다이싱 가공이라고 한다.
따라서, 익스팬드 장치(100)에서는 시트 부재(220)를 익스팬드시킴으로써, 개질층을 따라 웨이퍼(210)가 분할되게 된다. 또한, 익스팬드 장치(100)에 있어서 시트 부재(220)를 익스팬드시킴으로써, 분할되어 형성된 복수의 반도체칩끼리의 간극이 넓어지게 된다.
익스팬드 장치(100)는 베이스 플레이트(1)와, 카세트부(2)와, 리프트업 핸드부(3)와, 흡착 핸드부(4)와, 베이스(5)와, 익스팬드부(6)와, 냉기 공급부(7)와, 냉각 유닛(8)과, 파편 클리너(9)와, 히트 슈링크부(10)와, 자외선 조사부(11)를 구비하고 있다.
여기에서, 수평 방향 중 카세트부(2)와 히트 슈링크부(10)가 배열되는 방향을 X 방향으로 하고, X 방향 중 카세트부(2)측을 X1 방향으로 하고, X 방향 중 히트 슈링크부(10)측을 X2 방향으로 한다. 또한, 수평 방향 중 X 방향에 직교하는 방향을 Y 방향으로 하고, Y 방향 중 카세트부(2)측을 Y1 방향으로 하고, Y1 방향과는 역방향을 Y2 방향으로 한다. 또한, 상하 방향을 Z 방향으로 하고, 상방을 Z1 방향으로 하고, 하방향을 Z2 방향으로 한다.
<베이스 플레이트>
베이스 플레이트(1)는 카세트부(2) 및 흡착 핸드부(4)가 설치되는 기대이다. 베이스 플레이트(1)는 평면으로부터 봤을 때에 있어서, Y 방향으로 긴 직사각형형상을 갖고 있다.
<카세트부>
카세트부(2)는 복수(5개)의 웨이퍼 링 구조(200)를 수용 가능하게 구성되어 있다. 여기에서, 웨이퍼 링 구조(200)는 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(210)와, 시트 부재(220)와, 링상 부재(230)를 갖고 있다.
웨이퍼(210)는, 반도체 집적 회로의 재료가 되는 반도체 물질의 결정으로 이루어진 원형의 얇은 판이다. 웨이퍼(210)의 내부에는 상술한 바와 같이, 분할 라인을 따라 내부를 개질시킨 개질층이 형성되어 있다. 즉, 웨이퍼(210)는 분할 라인을 따라 분할 가능하게 구성되어 있다. 시트 부재(220)는 신축성을 갖는 점착 테이프이다. 시트 부재(220)의 상면(220a)에는 점착층이 형성되어 있다. 시트 부재(220)에는 점착층에 웨이퍼(210)가 부착되어 있다. 링상 부재(230)는, 평면으로부터 봤을 때에 있어서 링상의 금속제의 프레임이다. 링상 부재(230)의 외측면(230a)에는 노치(240) 및 노치(250)가 형성되어 있다. 링상 부재(230)는 웨이퍼(210)를 둘러싼 상태에서 시트 부재(220)의 점착층에 부착되어 있다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 카세트부(2)는 Z 방향 이동 기구(21)와, 웨이퍼 카세트(22)와, 1쌍의 적재부(23)를 포함하고 있다. Z 방향 이동 기구(21)는, 모터(21a)를 구동원으로 해서 웨이퍼 카세트(22)를 Z 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다. 또한, Z 방향 이동 기구(21)는 웨이퍼 카세트(22)를 하측으로부터 지지하는 적재대(21b)를 갖고 있다. 적재대(21b)에는 웨이퍼 카세트(22)가 수작업에 의해 공급 및 적재된다. 웨이퍼 카세트(22)는 복수의 웨이퍼 링 구조(200)를 수용 가능한 수용 공간을 갖고 있다. 1쌍의 적재부(23)는 웨이퍼 카세트(22)의 내측에 복수(5개) 배치되어 있다. 1쌍의 적재부(23)에는 웨이퍼 링 구조(200)의 링상 부재(230)가 Z1 방향측으로부터 적재된다. 1쌍의 적재부(23)의 일방은, 웨이퍼 카세트(22)의 X1 방향측의 내측면으로부터 X2 방향측으로 돌출되어 있다. 1쌍의 적재부(23)의 타방은, 웨이퍼 카세트(22)의 X2 방향측의 내측면으로부터 X1 방향측으로 돌출되어 있다.
<리프트업 핸드부>
리프트업 핸드부(3)는 카세트부(2)로부터 웨이퍼 링 구조(200)를 인출 가능하게 구성되어 있다. 또한, 리프트업 핸드부(3)는 카세트부(2)에 웨이퍼 링 구조(200)를 수용 가능하게 구성되어 있다.
구체적으로는, 리프트업 핸드부(3)는 Y 방향 이동 기구(31)와 리프트업 핸드(32)를 포함하고 있다. Y 방향 이동 기구(31)는 모터(31a)를 구동원으로 해서 리프트업 핸드(32)를 Y 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다. 리프트업 핸드(32)는, 웨이퍼 링 구조(200)의 링상 부재(230)를 Z2 방향측으로부터 지지하도록 구성되어 있다.
<흡착 핸드부>
흡착 핸드부(4)는, 웨이퍼 링 구조(200)의 링상 부재(230)를 Z1 방향측으로부터 흡착하도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 흡착 핸드부(4)는 X 방향 이동 기구(41)와, Z 방향 이동 기구(42)와, 흡착 핸드(43)를 포함하고 있다. X 방향 이동 기구(41)는, 모터(41a)를 구동원으로 해서 흡착 핸드(43)를 X 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다. Z 방향 이동 기구(42)는, 모터(42a)를 구동원으로 해서 흡착 핸드(43)를 Z 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다. 흡착 핸드(43)는, 웨이퍼 링 구조(200)의 링상 부재(230)를 Z1 방향측으로부터 지지하도록 구성되어 있다.
<베이스>
베이스(5)는 익스팬드부(6), 냉각 유닛(8) 및 자외선 조사부(11)가 설치되는 기대이다. 베이스(5)는 평면으로부터 봤을 때에 있어서, Y 방향으로 긴 직사각형형상을 갖고 있다.
<익스팬드부>
익스팬드부(6)는 웨이퍼 링 구조(200)의 시트 부재(220)를 익스팬드함으로써, 분할 라인을 따라 웨이퍼(210)를 분할하도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 익스팬드부(6)는 Z 방향 이동 기구(61)와, Y 방향 이동 기구(62)와, 클램프부(63)와, 익스팬드 링(64)을 포함하고 있다. Z 방향 이동 기구(61)는, 모터(61a)를 구동원으로 해서 클램프부(63)를 Z 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다. Y 방향 이동 기구(62)는 모터(62a)를 구동원으로 해서 Z 방향 이동 기구(61), 클램프부(63) 및 익스팬드 링(64)을 Y 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다.
클램프부(63)는 웨이퍼 링 구조(200)의 링상 부재(230)를 파지하도록 구성되어 있다. 클램프부(63)는 하측 파지부(63a)와 상측 파지부(63b)를 갖고 있다. 하측 파지부(63a)는 링상 부재(230)를 Z2 방향측으로부터 지지한다. 상측 파지부(63b)는, 하측 파지부(63a)에 의해 지지된 상태의 링상 부재(230)를 Z1 방향측으로부터 누른다. 이와 같이, 링상 부재(230)는 하측 파지부(63a) 및 상측 파지부(63b)에 의해 파지된다.
익스팬드 링(64)은 시트 부재(220)를 Z2 방향측으로부터 지지함으로써, 시트 부재(220)를 익스팬드(확장)시키도록 구성되어 있다. 익스팬드 링(64)은, 평면으로부터 봤을 때에 있어서 링형상을 갖고 있다.
<냉기 공급부>
냉기 공급부(7)는 익스팬드부(6)에 의해 시트 부재(220)를 익스팬드시킬 때, 시트 부재(220)에 Z1 방향측으로부터 냉기를 공급하도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 냉기 공급부(7)는 복수의 노즐(71)을 갖고 있다. 노즐(71)은, 냉기 공급원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 냉기를 유출시키는 냉기 공급구(71a)(도 5 참조)를 갖고 있다. 노즐(71)은 파편 클리너(9)에 부착되어 있다. 냉기 공급원은 냉기를 생성하기 위한 냉각 장치이다. 냉기 공급원은, 예를 들면 히트 펌프 등이 설치된 냉각 장치 등에 의해 냉각된 공기를 공급한다. 이와 같은 냉기 공급원은 베이스(5)에 설치된다. 냉기 공급원과 복수의 노즐(71) 각각은 호스(도시하지 않음)에 의해 접속되어 있다.
<냉각 유닛>
냉각 유닛(8)은 익스팬드부(6)에 의해 시트 부재(220)를 익스팬드시킬 때, 시트 부재(220)를 Z2 방향측으로부터 냉각하도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 냉각 유닛(8)은 냉각체(81a) 및 펠티어 소자(81b)를 갖는 냉각 부재(81)와, 실린더(82)를 포함하고 있다. 냉각체(81a)는 열용량이 크고, 또한 열전도율이 높은 부재에 의해 구성되어 있다. 냉각체(81a)는 알루미늄 등의 금속에 의해 형성되어 있다. 펠티어 소자(81b)는 냉각체(81a)를 냉각하도록 구성되어 있다. 또한, 냉각체(81a)는 알루미늄에 한정되지 않고, 다른 열용량이 크고, 또한 열전도율이 높은 부재이어도 좋다.
냉각 유닛(8)은 실린더(82)에 의해 Z 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이것에 의해, 냉각 유닛(8)은 시트 부재(220)에 접촉하는 위치, 및 시트 부재(220)로부터 이간된 위치로 이동하는 것이 가능하다.
<파편 클리너>
파편 클리너(9)는 익스팬드부(6)에 의해 시트 부재(220)를 익스팬드시킬 때, 웨이퍼(210)의 파편 등을 흡인하도록 구성되어 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 파편 클리너(9)는 링상 부재(91)와 복수의 흡인구(92)를 포함하고 있다. 링상 부재(91)는 Z1 방향측으로부터 보아, 링형상을 갖는 부재이다. 복수의 흡인구(92)는 웨이퍼(210)의 파편 등을 흡인하기 위한 개구이다. 복수의 흡인구(92)는 링상 부재(91)의 Z2 방향측의 하면에 형성되어 있다. 또한, 링상 부재(91)는 청구의 범위의 「고정 부재」의 일례이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 파편 클리너(9)는 실린더(도시하지 않음)에 의해 Z 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이것에 의해, 파편 클리너(9)는 웨이퍼(210)에 근접한 위치, 및 X 방향으로 이동하는 흡착 핸드(43)를 회피 가능한 위치로 이동하는 것이 가능하다.
<히트 슈링크부>
히트 슈링크부(10)는, 익스팬드부(6)에 의해 익스팬드된 시트 부재(220)를 복수의 반도체칩끼리 사이의 간극을 유지한 상태에서, 가열에 의해 수축시키도록 구성되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 히트 슈링크부(10)는 Z 방향 이동 기구(110)와, 가열 링(111)과, 흡기 링(112)과, 확장 유지 링(113)을 포함하고 있다. Z 방향 이동 기구(110)는, 모터(110a)를 구동원으로 해서 가열 링(111) 및 흡기 링(112)을 Z 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 가열 링(111)은 평면으로부터 봤을 때에 있어서 링형상을 갖고 있다. 또한, 가열 링(111)은 시트 부재(220)를 가열하는 시즈히터를 갖고 있다. 흡기 링(112)은 가열 링(111)과 일체적으로 구성되어 있다. 흡기 링(112)은 평면으로부터 봤을 때에 있어서 링형상을 갖고 있다. 흡기 링(112)의 Z2 방향측의 하면에는 복수의 흡기구(112a)가 형성되어 있다. 확장 유지 링(113)은, 가열 링(111)에 의한 가열에 의해 웨이퍼(210) 부근의 시트 부재(220)가 수축되지 않도록, 시트 부재(220)를 Z1 방향측으로부터 누르도록 구성되어 있다.
확장 유지 링(113)은 평면으로부터 봤을 때에 있어서 링형상을 갖고 있다. 확장 유지 링(113)은 실린더(도시하지 않음)에 의해 Z 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이것에 의해, 확장 유지 링(113)은 시트 부재(220)를 누르는 위치, 및 시트 부재(220)로부터 떨어진 위치로 이동하는 것이 가능하다.
<자외선 조사부>
자외선 조사부(11)는 시트 부재(220)의 점착층의 점착력을 저하시키기 위해, 시트 부재(220)에 자외선을 조사하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 자외선 조사부(11)는 자외선용 조명을 갖고 있다.
(익스팬드 장치의 제어적인 구성)
도 7에 나타내는 바와 같이, 익스팬드 장치(100)는 제 1 제어부(12)와, 제 2 제어부(13)와, 제 3 제어부(14)와, 제 4 제어부(15)와, 제 5 제어부(16)와, 익스팬드 제어 연산부(17)와, 핸들링 제어 연산부(18)와, 기억부(19)를 구비하고 있다.
제 1 제어부(12)는 히트 슈링크부(10)를 제어하도록 구성되어 있다. 제 1 제어부(12)는 CPU(Central Processing Unit)와, ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory) 등을 갖는 기억부를 포함하고 있다. 또한, 제 1 제어부(12)는 기억부로서, 전압 차단 후에도 기억된 정보가 유지되는 HDD(Hard Disk Drive) 등을 포함하고 있어도 좋다. 또한, HDD는 제 1 제어부(12), 제 2 제어부(13), 제 3 제어부(14), 제 4 제어부(15), 및 제 5 제어부(16)에 대해서 공통으로 설치되어 있어도 좋다.
제 2 제어부(13)는 냉기 공급부(7), 냉각 유닛(8) 및 파편 클리너(9)를 제어하도록 구성되어 있다. 제 2 제어부(13)는 CPU와, ROM 및 RAM 등을 갖는 기억부를 포함하고 있다. 제 3 제어부(14)는 익스팬드부(6)를 제어하도록 구성되어 있다. 제 3 제어부(14)는 CPU와, ROM 및 RAM 등을 갖는 기억부를 포함하고 있다. 또한, 제 2 제어부(13) 및 제 3 제어부(14)는 기억부로서, 전압 차단 후에도 기억된 정보가 유지되는 HDD 등을 포함하고 있어도 좋다.
제 4 제어부(15)는 카세트부(2) 및 리프트업 핸드부(3)를 제어하도록 구성되어 있다. 제 4 제어부(15)는 CPU와, ROM 및 RAM 등을 갖는 기억부를 포함하고 있다. 제 5 제어부(16)는 흡착 핸드부(4)를 제어하도록 구성되어 있다. 제 5 제어부(16)는 CPU와, ROM 및 RAM 등을 갖는 기억부를 포함하고 있다. 또한, 제 4 제어부(15) 및 제 5 제어부(16)는 기억부로서, 전압 차단 후에도 기억된 정보가 유지되는 HDD 등을 포함하고 있어도 좋다.
익스팬드 제어 연산부(17)는 제 1 제어부(12), 제 2 제어부(13) 및 제 3 제어부(14)의 처리 결과에 의거하여, 시트 부재(220)의 익스팬드 처리에 관한 연산을 행하도록 구성되어 있다. 익스팬드 제어 연산부(17)는 CPU와, ROM 및 RAM 등을 갖는 기억부를 포함하고 있다.
핸들링 제어 연산부(18)는 제 4 제어부(15) 및 제 5 제어부(16)의 처리 결과에 의거하여, 웨이퍼 링 구조(200)의 이동 처리에 관한 연산을 행하도록 구성되어 있다. 핸들링 제어 연산부(18)는 CPU와, ROM 및 RAM 등을 갖는 기억부를 포함하고 있다.
기억부(19)는 익스팬드 장치(100)를 동작시키기 위한 프로그램이 기억되어 있다. 기억부(19)는 ROM 및 RAM 등을 포함하고 있다.
(익스팬드 장치에 의한 반도체칩 제조 처리)
익스팬드 장치(100)의 전체적인 동작에 대해서 이하에 설명한다.
스텝(S1)에 있어서, 카세트부(2)로부터 웨이퍼 링 구조(200)가 인출된다. 즉, 카세트부(2) 내에 수용된 웨이퍼 링 구조(200)를 리프트업 핸드(32)에 의해 지지한 후, Y 방향 이동 기구(31)에 의해 리프트업 핸드(32)가 Y2 방향측으로 이동함으로써, 카세트부(2)로부터 웨이퍼 링 구조(200)가 인출된다. 스텝(S2)에 있어서, 흡착 핸드(43)에 의해 웨이퍼 링 구조(200)가 익스팬드부(6)로 이송된다. 즉, 카세트부(2)로부터 인출된 웨이퍼 링 구조(200)는, 흡착 핸드(43)에 의해 흡착된 상태에서, X 방향 이동 기구(41)에 의해 X2 방향측으로 이동한다. 그리고, X2 방향측으로 이동한 웨이퍼 링 구조(200)는 흡착 핸드(43)로부터 클램프부(63)로 이송된 후, 클램프부(63)에 의해 파지된다.
스텝(S3)에 있어서, 익스팬드부(6)에 의해 시트 부재(220)가 익스팬드된다. 이때, 클램프부(63)에 의해 파지된 웨이퍼 링 구조(200)의 시트 부재(220)는, 냉기 공급부(7) 및 냉각 유닛(8)의 양방에 의해 냉각된다. 소정 온도까지 냉각된 웨이퍼 링 구조(200)는, 클램프부(63)에 의해 파지된 상태에서 Z 방향 이동 기구(61)에 의해 하강한다. 그리고, 익스팬드 링(64)에 의해 시트 부재(220)가 익스팬드됨으로써, 웨이퍼(210)가 분할 라인을 따라 분할된다. 이때, 파편 클리너(9)에 의한 파편의 흡인을 행하면서 웨이퍼(210)의 분할이 행해진다.
스텝(S4)에 있어서, 시트 부재(220)의 익스팬드 상태를 유지한 채, 익스팬드부(6)를 히트 슈링크부(10)의 Z2 방향측으로 이동한다. 즉, 웨이퍼(210)의 분할이 행해진 후, 시트 부재(220)가 익스팬드된 상태의 웨이퍼 링 구조(200)는 Y 방향 이동 기구(62)에 의해 Y1 방향으로 이동한다. 스텝(S5)에 있어서, 히트 슈링크부(10)에 의해 시트 부재(220)를 가열해서 수축시킨다. 이때, Y1 방향으로 이동한 웨이퍼 링 구조(200)는, 확장 유지 링(113) 및 익스팬드 링(64)에 의해 끼워 넣어진 상태에서, 가열 링(111)에 의한 가열이 행해진다. 이때, 흡기 링(112)에 의한 흡기와, 자외선 조사부(11)에 의한 자외선의 조사가 행해진다.
스텝(S6)에 있어서, 익스팬드부(6)를 원래의 위치로 되돌린다. 즉, 시트 부재(220)를 수축시킨 웨이퍼 링 구조(200)는, Y 방향 이동 기구(31)에 의해 Y2 방향측으로 이동한다. 스텝(S7)에 있어서, 흡착 핸드(43)에 의해 익스팬드부(6)로부터 리프트업 핸드부(3)로 웨이퍼 링 구조(200)가 이송된 상태에서, X 방향 이동 기구(41)에 의해 X1 방향측으로 이동하고, 리프트업 핸드(32)로 운반된다. 스텝(S8)에 있어서, 웨이퍼 링 구조(200)가 카세트부(2)에 수용된다. 그리고, 리프트업 핸드(32)에 의해 지지된 웨이퍼 링 구조(200)는 Y 방향 이동 기구(31)에 의해 Y1 방향측으로 이동시킴으로써, 카세트부(2)에 웨이퍼 링 구조(200)가 수용된다. 이들에 의해, 1매의 웨이퍼 링 구조(200)에 대해서 행해지는 처리가 완료된다.
(클램프부, 냉기 공급부 및 냉각 유닛의 상세한 구성)
도 9~도 14를 참조해서 클램프부(63), 냉기 공급부(7) 및 냉각 유닛(8)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.
<하측 파지부의 상세한 구성>
도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 하측 파지부(63a)는 지지체(163a)와, 위치 조정부(163b)와, 위치 결정 핀(163c)과, 위치 결정 핀(163d)을 갖고 있다.
지지체(163a)는 웨이퍼 링 구조(200)의 링상 부재(230)를 Z2 방향측으로부터 지지한다. 지지체(163a)에는 관통 구멍(163e)이 형성되어 있다. 관통 구멍(163e)은 지지체(163a)를 Z 방향으로 관통하고 있다. 관통 구멍(163e)은, 냉각체(81a)를 Z2 방향측으로부터 시트 부재(220)에 접촉시키기 위해 형성되어 있다. 수평 방향(XY 방향)에 있어서, 관통 구멍(163e)의 치수는 냉각체(81a)보다 크다. 수평 방향(XY 방향)에 있어서, 관통 구멍(163e)의 치수는 링상 부재(230)보다 약간 작다.
위치 조정부(163b)는, 지지체(163a)에 적재된 상태의 웨이퍼 링 구조(200)를, 위치 결정 핀(163c) 및 위치 결정 핀(163d)을 향해 이동시키도록 구성되어 있다. 위치 조정부(163b)는, Y 방향에 있어서 위치 결정 핀(163c) 및 위치 결정 핀(163d)을 향하는 E1 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 위치 조정부(163b)는, Y 방향에 있어서 위치 결정 핀(163c) 및 위치 결정 핀(163d)으로부터 떨어지는 E2 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
위치 조정부(163b)는 E1 방향으로 이동함으로써, 지지체(163a)에 적재된 상태의 웨이퍼 링 구조(200)의 노치(240)와, 위치 결정 핀(163c)을 접촉시킨다. 또한, 위치 조정부(163b)는 E1 방향으로 이동함으로써, 지지체(163a)에 적재된 상태의 웨이퍼 링 구조(200)의 노치(250)와, 위치 결정 핀(163d)을 접촉시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼 링 구조(200)의 수평 방향의 위치 결정이 행해진다. 위치 조정부(163b)는 웨이퍼 링 구조(200)를 위치 결정한 후, E2 방향으로 이동해서 원래의 위치로 되돌아간다.
위치 결정 핀(163c) 및 위치 결정 핀(163d) 각각은, 지지체(163a)의 Z1 방향측의 상면으로부터 Z1 방향으로 돌출된 핀이다. 위치 결정 핀(163c)은 노치(240)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 위치 결정 핀(163d)은 노치(250)에 대응하는 위치에 배치되어 있다.
<상측 파지부의 상세한 구성>
도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 상측 파지부(63b)는 복수(4개)의 슬라이드 이동체를 갖고 있다. 복수의 슬라이드 이동체는, 수평 방향에 있어서 웨이퍼(210)측의 내측 방향(이하, D1 방향이라고 한다), 및 웨이퍼(210)측과는 역측인 외측 방향(이하, D2 방향이라고 한다)으로 슬라이드 이동 가능하다. 복수의 슬라이드 이동체는 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c), 및 제 4 슬라이드 이동체(263d)이다.
제 1 슬라이드 이동체(263a)와 제 2 슬라이드 이동체(263b)는, Y 방향에 있어서 대향한 위치에 배치되어 있다. 제 1 슬라이드 이동체(263a) 및 제 2 슬라이드 이동체(263b) 각각은, Y 방향에 있어서 웨이퍼(210)에 접근하는 D1 방향, 및 Y 방향에 있어서 웨이퍼(210)측과는 역측인 D2 방향으로 이동 가능하다.
제 3 슬라이드 이동체(263c)와 제 4 슬라이드 이동체(263d)는 X 방향에 있어서 대향한 위치에 배치되어 있다. 제 3 슬라이드 이동체(263c) 및 제 4 슬라이드 이동체(263d) 각각은, X 방향에 있어서 웨이퍼(210)에 접근하는 D1 방향, 및 X 방향에 있어서 웨이퍼(210)측과는 역측인 D2 방향으로 이동 가능하다.
제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c), 및 제 4 슬라이드 이동체(263d) 각각이 D1 방향으로 이동함으로써, 링상 부재(230)를 Z1 방향측으로부터 누르기 위한 위치(내측 위치)에 배치된다. 또한, 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c), 및 제 4 슬라이드 이동체(263d) 각각이 D2 방향으로 이동함으로써, 링상 부재(230)를 Z1 방향측으로부터 누르지 않는 위치(외측 위치)에 배치된다. 또한, 외측 위치에서는 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c), 및 제 4 슬라이드 이동체(263d)의 내측을, 웨이퍼 링 구조(200)가 Z 방향에 있어서 이동하는 것이 가능해진다.
제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c), 및 제 4 슬라이드 이동체(263d) 각각은, 모터 또는 실린더 등의 액추에이터를 구동원(도시하지 않음)으로 해서 D1 방향 및 D2 방향으로 이동한다.
<냉기 공급부의 상세한 구성>
도 11에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 냉기 공급부(7)는 밀폐된 하우징체 중에 냉기를 공급하는 것은 아니고, 웨이퍼 링 구조(200)의 시트 부재(220) 부근에 냉기를 체류시키도록 구성되어 있다. 또한, 도 11에 있어서, 냉기는 가상적으로 해칭에 의해 나타낸다. 즉, 냉기 공급부(7)는 클램프부(63)에 의해 링상 부재(230)를 파지함과 아울러, 클램프부(63)보다 Z1 방향측의 공간을 밀폐하지 않고 개방한 상태에서, 클램프부(63) 및 웨이퍼 링 구조(200)로 둘러싸인 오목부(120)에 냉기를 공급함으로써, 냉기를 오목부(120)에 모으도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 냉기 공급부(7)는 복수(2개)의 노즐(71)과, 온도 센서(72)를 포함하고 있다. 또한, 노즐(71)은 2개 형성되어 있지만, 1개 또는 3개 이상 형성되어 있어도 좋다.
복수의 노즐(71) 각각은 Z2 방향측을 향해 냉기를 흘리도록 구성되어 있다. 복수의 노즐(71) 각각은 냉기 공급구(71a)를 갖고 있다. 냉기 공급구(71a)는, 클램프부(63)에 의해 링상 부재(230)가 파지된 상태에 있어서, 웨이퍼(210)보다 Z1 방향측에 배치되고, Z1 방향측으로부터 Z2 방향측을 향해 냉기를 공급하도록 구성되어 있다. 냉기 공급구(71a)는 Z2 방향측을 향해 개방되어 있다. 냉기 공급구(71a)로부터 흐른 냉기는 웨이퍼(210)를 향하고, 웨이퍼(210)에 접촉함으로써 웨이퍼(210)의 주위의 시트 부재(220)를 향해 흐른다.
온도 센서(72)는 오목부(120) 내의 분위기 온도를 계측하도록 구성되어 있다. 온도 센서(72)와 제 2 제어부(13)는 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 온도 센서(72)의 온도 계측값은 제 2 제어부(13)로 보내진다. 온도 센서(72)는 파편 클리너(9)의 링상 부재(91)의 외측면에 부착되어 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 오목부(120)는 클램프부(63)의 상단부로부터 Z2 방향측으로 함몰된 오목형상의 공간이다. 오목부(120)는 내측면(120a)과 저면(120b)을 갖고 있다. 내측면(263e) 및 내측면(230b) 각각은, 수평 방향에 있어서 웨이퍼(210)측에 형성된 측면이다. 내측면(120a)은, 클램프부(63)의 상측 파지부(63b)의 내측면(263e) 및 링상 부재(230)의 내측면(230b)에 의해 구성되어 있다. 내측면(263e)은 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c), 및 제 4 슬라이드 이동체(263d) 각각을 D1 방향으로 이동시켰을 때에 형성되는 면이다. 저면(120b)은 냉기 공급부(7)의 Z2 방향측에 형성된 면이다. 저면(120b)은 시트 부재(220)의 상면(220a)에 의해 구성되어 있다. 이와 같이, 오목부(120)에서는, 상온의 공기보다 밀도가 높은 냉기가 시트 부재(220)의 상면(220a) 부근에 체류한다. 이 체류한 냉기는 클램프부(63)의 상측 파지부(63b)의 내측면(263e), 링상 부재(230)의 내측면(230b) 및 시트 부재(220)의 상면(220a)에 의해, 오목부(120)로부터 유출되기 어렵게 되어 있다.
Z 방향에 있어서, 오목부(120)의 깊이(F)는 링상 부재(91)의 길이(L)보다 크다. 수평 방향(XY 방향)에 있어서, 오목부(120)의 폭(W1)은 링상 부재(91)의 폭(W2)보다 크다. 이와 같이, 오목부(120)는 링상 부재(91)를 수용 가능한 크기를 갖고 있다. 또한, 오목부(120)는, 평면으로부터 봤을 때에 있어서 대략 육각형형상을 갖고 있다(도 1 참조).
냉기 공급부(7)는, 실린더(도시하지 않음)에 의해 링상 부재(91)와 함께 Z 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이것에 의해, 냉기 공급부(7)는 웨이퍼(210)에 근접한 하방 위치(Dw)(도 11 참조), 및 X 방향으로 이동하는 흡착 핸드(43)를 회피 가능한 상방 위치(Up)(도 2 참조)로 이동하는 것이 가능하다. 따라서, 냉기 공급부(7)는 Z2 방향으로 이동되어 오목부(120) 내의 위치(하방 위치(Dw))에 배치된 상태에서, 냉기를 오목부(120)에 공급하도록 구성되어 있다.
<냉각 유닛의 상세한 구성>
도 13에 나타내는 바와 같이, 냉각 유닛(8)은 냉기 공급부(7)에 의한 시트 부재(220)의 냉각과 함께, 시트 부재(220)를 냉각하기 위해 사용되는 유닛이다. 이와 같이, 냉기 공급부(7) 및 냉각 유닛(8)의 양방을 사용함으로써, 냉각 능력이 부족하지 않도록 하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 예를 들면 웨이퍼(210)의 아래에 필름 부재(예를 들면, 다이 어태치 필름 등)가 배치된 시트 부재(220)를 사용하는 경우, 및 조금 무르기 때문에 냉각되기 어려운 재질의 시트 부재(220)를 사용하는 경우 등의 경우이어도, 보다 확실하게 시트 부재(220)를 냉각하는 것이 가능하다.
냉각 유닛(8)은 클램프부(63)에 의해 링상 부재(230)가 파지된 상태에 있어서, 시트 부재(220)를 Z2 방향측으로부터 냉각하도록 구성되어 있다. 냉각 유닛(8)은 상술한 바와 같이, 냉각체(81a) 및 펠티어 소자(81b)를 갖는 냉각 부재(81)와, 실린더(82)를 포함하고 있다. 냉각 유닛(8)에서는, 펠티어 소자(81b)에 의해 냉각된 상태의 냉각체(81a)가, 실린더(82)에 의해 Z1 방향을 향해 상승해서 시트 부재(220)에 Z2 방향측으로부터 접촉한다.
<제 2 제어부 및 제 3 제어부의 상세한 구성>
도 11에 나타내는 바와 같이, 제 2 제어부(13)는 온도 센서(72)의 온도 계측값에 의거하여, 냉기 공급부(7)로부터 공급되는 냉기에 의해, 오목부(120) 내의 공간을 소정 온도로 냉각하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 소정 온도는, 예를 들면 약 0℃ 등이다. 또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제 2 제어부(13)는 미리 설정된 설정 시간에 의거하여, 설정 시간 동안 냉각체(81a)를 시트 부재(220)에 Z2 방향측으로부터 접촉시킴으로써 시트 부재(220)를 냉각하는 제어를 행하도록 구성되어 있다.
도 11 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 이와 같은 제 2 제어부(13)는 시트 부재(220)의 종류에 따라 미리 설정된 냉기 공급부(7) 및 냉각 유닛(8)의 양방에 의한 냉각이 필요한지의 여부의 설정에 의거하여, 오목부(120) 내에 냉기를 모아 Z1 방향측으로부터 시트 부재(220)를 냉각하는 냉기 공급부(7)에 의한 냉각 및 시트 부재(220)를 Z2 방향측으로부터 냉각하는 냉각 유닛(8)에 의한 냉각의 양방에 의한 냉각하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 냉기 공급부(7) 및 냉각 유닛(8)의 양방에 의한 냉각이 필요한지의 여부는, 시트 부재(220)의 종류에 따라 유저에 의해 미리 설정된다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 제 2 제어부(13)는 설정 시간이 경과한 것에 의거하여 냉각 유닛(8)에 의한 냉각을 정지한 후, 냉각 부재(81)를 Z2 방향측으로 이동시켜서 하방 위치에 배치하는 제어를 행하도록 구성되어 있다.
또한, 제 2 제어부(13)는, 오목부(120) 내의 온도가 소정 온도가 된 것에 의거하여, 파편 클리너(9)에 의한 흡인을 개시하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 제 3 제어부(14)는, 파편 클리너(9)에 의한 흡인이 개시되었다는 통지를 익스팬드 제어 연산부(17)로부터 취득한 것에 의거하여, 클램프부(63)를 Z2 방향측으로 이동시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 익스팬드 링(64)에 의해 시트 부재(220)가 익스팬드됨으로써 웨이퍼(210)가 분할 라인을 따라 분할되므로, 복수의 반도체칩이 형성되게 된다.
제 2 제어부(13)는, 클램프부(63)가 Z2 방향측의 하단 위치에 배치되었다는 통지를 익스팬드 제어 연산부(17)로부터 취득한 것에 의거하여, 냉기 공급부(7)에 의한 냉기의 공급을 정지함과 아울러, 파편 클리너(9)에 의한 흡기를 정지하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 제 2 제어부(13)는 냉기 공급부(7)에 의한 냉기의 공급이 정지된 것에 의거하여, 냉기 공급부(7)를 Z1 방향측으로 이동시켜서 상방 위치(Up)에 배치하는 제어를 행하도록 구성되어 있다.
(익스팬드 처리)
도 15 및 도 16을 참조해서, 익스팬드 장치(100)에 있어서의 익스팬드 처리에 대해서 설명한다. 익스팬드 처리는, 상기 반도체칩 제조 처리에 있어서의 스텝(S3)에 있어서 행해지는 처리이다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 스텝(S301)에 있어서 제 2 제어부(13)에 의해 웨이퍼 링 구조(200)를 하측 파지부(63a)에 적재한 것에 의거하여, 흡착 핸드(43)가 Z1 방향으로 상승한다. 이때, 상측 파지부(63b)의 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c) 및 제 4 슬라이드 이동체(263d) 각각은 D2 방향으로 이동한 상태이다(도 18 및 도 19 참조). 그리고, 하측 파지부(63a)의 지지체(163a)에는 링상 부재(230)가 적재되어 있다(도 18 및 도 19 참조).
스텝(S302)에 있어서, 제 3 제어부(14)에 의해 흡착 핸드(43)가 상승했다는 통지를 익스팬드 제어 연산부(17)로부터 취득한 것에 의거하여, 상측 파지부(63b)의 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c) 및 제 4 슬라이드 이동체(263d) 각각이 D1 방향으로 이동한다(도 20 참조). 스텝(S303)에 있어서, 제 3 제어부(14)에 의해 위치 조정부(163b)가 E1 방향으로 이동한다. 이때, 웨이퍼 링 구조(200)의 노치(240)와 위치 결정 핀(163c)이 접촉함과 아울러, 웨이퍼 링 구조(200)의 노치(250)와 위치 결정 핀(163d)이 접촉한다(도 21 참조). 이것에 의해, 웨이퍼 링 구조(200)가 수평 방향에 있어서 위치 결정된다. 그리고, 제 3 제어부(14)에 의해 위치 조정부(163b)가 E1 방향으로 이동한 후, 위치 조정부(163b)가 E2 방향으로 이동해서 원래의 위치로 되돌아간다.
스텝(S304)에 있어서, 제 3 제어부(14)에 의해 위치 조정부(163b)를 원래의 위치로 되돌린 후, 하측 파지부(63a)를 Z1 방향으로 이동(상승)시키고, 상측 파지부(63b)와 하측 파지부(63a)에서 웨이퍼 링 구조(200)의 링상 부재(230)가 파지된다(도 22 참조).
스텝(S305)에 있어서, 제 2 제어부(13)에 의해 하측 파지부(63a)의 상승이 완료되었다는 통지를 익스팬드 제어 연산부(17)로부터 취득한 것에 의거하여, 파편 클리너(9)가 하강한다(도 11 참조). 스텝(S306)에 있어서, 제 2 제어부(13)에 의해, 시트 부재(220)의 냉각이 필요한지의 여부가 판단된다. 시트 부재(220)의 냉각이 필요한 경우에는 스텝(S307)으로 진행되고, 시트 부재(220)의 냉각이 필요하지 않은 경우에는 도 16의 스텝(S309)으로 진행된다.
스텝(S307)에 있어서, 제 2 제어부(13)에 의해 냉기 공급부(7)에 의한 냉기의 공급이 개시된 후(도 11 참조), 스텝(S400)으로 진행된다. 스텝(S400)에 있어서, 제 2 제어부(13)에 의해 접촉 냉각 처리가 행해진다. 또한, 접촉 냉각 처리에 관해서는 후에 설명한다.
스텝(S308)에 있어서, 제 2 제어부(13)에 의해, 온도 센서(72)에 의해 계측된 오목부(120) 내의 분위기 온도가 소정 온도에 도달했는지의 여부가 판단된다. 소정 온도에 도달한 경우에는 도 16의 스텝(S309)으로 진행되고, 소정 온도에 도달해 있지 않은 경우에는 스텝(S308)을 반복한다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 스텝(S309)에 있어서 제 2 제어부(13)에 의해 파편 클리너(9)에 의한 흡인이 개시된다. 여기에서, 파편 클리너(9)의 흡인량은 냉기 공급부(7)로부터 공급되는 냉기의 양보다 작다. 스텝(S310)에 있어서, 제 3 제어부(14)에 의해 파편 클리너(9)에 의한 흡인이 개시되었다는 통지를 익스팬드 제어 연산부(17)로부터 취득한 것에 의거하여, 클램프부(63)를 급속 하강시켜서 익스팬드 링(64)을 사용한 익스팬드가 실행된다(도 14 참조).
스텝(S311)에 있어서, 익스팬드가 완료되었다는 통지를 익스팬드 제어 연산부(17)로부터 취득한 것에 의거하여, 제 2 제어부(13)에 의해 냉기 공급부(7)에 의한 냉각이 정지된다. 또한, 냉기 공급부(7) 및 냉각 유닛(8)에 의한 시트 부재(220)의 냉각이 필요하지 않을 경우 스텝(S311)의 처리를 행하지 않고, 스텝(S312)으로 진행된다.
스텝(S312)에 있어서, 냉기 공급부(7)에 의한 냉각이 정지된 것에 의거하여, 제 2 제어부(13)에 의해 파편 클리너(9)의 흡인이 정지된다. 스텝(S313)에 있어서, 파편 클리너(9)에 의한 흡인이 정지된 것에 의거하여, 제 2 제어부(13)에 의해 파편 클리너(9)를 상승시킨 후, 익스팬드 처리가 종료된다. 또한, 냉기 공급부(7) 및 냉각 유닛(8)에 의한 시트 부재(220)의 냉각이 필요하지 않을 경우, 제 2 제어부(13)는 익스팬드가 완료되었다는 통지를 익스팬드 제어 연산부(17)로부터 취득한 것에 의거하여, 파편 클리너(9)의 흡인을 정지하게 된다.
<접촉 냉각 처리>
도 17을 참조해서, 익스팬드 장치(100)에 있어서의 접촉 냉각 처리에 대해서 설명한다. 접촉 냉각 처리는, 냉기 공급부(7)에 의한 냉각과 함께 행해지는 냉각 유닛(8)에 의한 냉각을 나타내는 처리이다.
스텝(S401)에 있어서, 제 2 제어부(13)에 의해 냉각체(81a)를 상승시킨 것에 의거하여, 펠티어 소자(81b)에 의한 냉각체(81a)의 냉각이 개시된다(도 13 참조). 스텝(S402)에 있어서, 설정 시간이 경과했는지의 여부가 판단된다. 설정 시간이 경과한 경우에는 스텝(S403)으로 진행되고, 설정 시간이 경과해 있지 않은 경우에는 스텝(S402)을 반복한다. 스텝(S403)에 있어서, 제 2 제어부(13)에 의해 냉각체(81a)가 하강한다. 스텝(S404)에 있어서, 제 2 제어부(13)에 의해 펠티어 소자(81b)에 의한 냉각체(81a)의 냉각을 정지시킨 후, 접촉 냉각 처리가 종료된다.
(본 실시형태의 효과)
본 실시형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 실시형태에서는 상기와 같이, 냉기 공급부(7)는 클램프부(63)에 의해 링상 부재(230)를 파지함과 아울러 클램프부(63)보다 상측의 공간을 밀폐하지 않고 개방한 상태에서, 클램프부(63) 및 웨이퍼 링 구조(200)로 둘러싸인 오목부(120)에 냉기를 공급함으로써, 냉기를 오목부(120)에 모으도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 하우징체 등의 밀폐 공간에 냉기를 공급하는 일 없이 오목부(120)에 냉기를 모아 시트 부재(220)를 냉각할 수 있으므로, 냉기 공급부(7)에 의해 시트 부재(220)를 냉각할 때, 웨이퍼(210)에 Z1 방향측으로부터 접근 가능한 경로를 확보한 상태에서 시트 부재(220)를 냉각할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기와 같이, 오목부(120)는 클램프부(63)의 내측면(263e) 및 링상 부재(230)의 내측면(230b)과, 시트 부재(220)의 상면(220a)으로 이루어지는 저면(120b)을 포함한다. 이것에 의해, 클램프부(63)의 내측면(263e), 링상 부재(230)의 내측면(230b) 및 시트 부재(220)의 상면(220a)을 이용해서 오목부(120)를 구성하고 있으므로, 클램프부(63)가 링상 부재(230)를 파지하는 것만으로 오목부(120)를 형성할 수 있다. 이 결과, Z1 방향으로 개방된 오목부(120)를 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기와 같이, 냉기 공급부(7)는 클램프부(63)에 의해 링상 부재(230)가 파지된 상태에 있어서, 웨이퍼(210)보다 Z1 방향측으로 배치되고, Z1 방향측으로부터 Z2 방향측을 향해 냉기를 공급하는 냉기 공급구(71a)를 포함하고 있다. 이것에 의해, 냉기 공급구(71a)로부터 공급되는 냉기를 직접적으로 오목부(120)의 바닥을 향해 흘릴 수 있으므로, 오목부(120)에 냉기를 효율 좋게 모을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기와 같이, 냉기 공급부(7)는 Z 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 냉기 공급부(7)는 Z2 방향으로 이동되어 오목부(120) 내의 위치에 배치된 상태에서, 냉기를 오목부(120)에 공급하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 오목부(120) 밖에 냉기 공급부(7)를 배치(고정)한 상태에서 오목부(120)에 냉기를 공급하는 경우와 달리, 오목부(120) 외로 냉기가 흘러버리는 것을 억제할 수 있으므로, 오목부(120) 내에 확실하게 냉기를 공급할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기와 같이, 익스팬드 장치(100)는 냉기 공급부(7)가 고정되는 링상 부재(91)를 구비하고 있다. Z 방향에 있어서, 오목부(120)의 깊이(F)는 링상 부재(91)의 길이(L)보다 크다. 이것에 의해, 오목부(120)의 깊이(F)를 확보할 수 있으므로, 오목부(120) 내에 보다 많은 냉기를 모을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기와 같이, 익스팬드 장치(100)는 클램프부(63)에 의해 링상 부재(230)가 파지된 상태에 있어서, 시트 부재(220)를 하방으로부터 냉각 가능한 냉각 유닛(8)을 구비하고 있다. 냉각 유닛(8)은 펠티어 소자(81b)를 갖고, 펠티어 소자(81b)에 의해 냉각된 상태에서 시트 부재(220)에 하방으로부터 접촉하는 냉각 부재(81)를 포함하고 있다. 이것에 의해, 냉기 공급부(7)뿐만 아니라, 냉각 부재(81)에 의해서도 시트 부재(220)를 냉각할 수 있으므로, 시트 부재(220)를 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기와 같이, 익스팬드 장치(100)는 오목부(120) 내에 냉기를 모아 상방으로부터 시트 부재(220)를 냉각하는 냉기 공급부(7)에 의한 냉각 및 시트 부재(220)를 하방으로부터 냉각하는 냉각 유닛(8)에 의한 냉각의 양방의 제어를 행하는 제 2 제어부(13)를 더 구비한다. 이와 같이 구성하면, 제 2 제어부(13)에 의해 냉기 공급부(7) 및 냉각 유닛(8)의 양방에 의해 시트 부재(220)를 냉각할 수 있으므로, 시트 부재(220)를 충분히 냉각할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기와 같이, 클램프부(63)는 Z2 방향측으로부터 링상 부재(230)를 지지하는 하측 파지부(63a)와, 오목부(120)의 내측면(120a) 중 링상 부재(230)보다 Z1 방향측의 부분을 구성하고, 링상 부재(230)를 Z1 방향측으로부터 누르는 상측 파지부(63b)를 포함하고 있다. 이것에 의해, 하측 파지부(63a) 및 상측 파지부(63b)에 의해 링상 부재(230)를 파지한 상태에 있어서의 상측 파지부(63b)의 내측면(263e)을 이용해서 오목부(120)를 구성하고 있으므로, 오목부(120)를 형성하기 위한 구성과, 링상 부재(230)를 파지하는 구성을 공통화할 수 있다. 이 결과, 익스팬드 장치(100)의 구성의 증가를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 상기와 같이, 상측 파지부(63b)는 수평 방향에 있어서 웨이퍼(210)측의 D1 방향, 및 웨이퍼(210)측과는 역측의 D2 방향으로 슬라이드 이동 가능한 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c) 및 제 4 슬라이드 이동체(263d)를 갖고 있다. 이것에 의해, 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c) 및 제 4 슬라이드 이동체(263d)가 Z 방향으로 이동하는 경우와 달리, 제 1 슬라이드 이동체(263a), 제 2 슬라이드 이동체(263b), 제 3 슬라이드 이동체(263c) 및 제 4 슬라이드 이동체(263d) 각각과, 상측 파지부(63b)보다 Z1 방향측에 배치된 구성의 간섭을 억제할 수 있으므로, 익스팬드 장치(100)에 있어서의 상측 파지부(63b)보다 Z1 방향측에 배치된 구성의 배치의 자유도의 저하를 억제할 수 있다.
[변형예]
또한, 금회 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상술한 실시형태의 설명이 아니라 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 또한 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경(변형예)이 포함된다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 냉기 공급구(71a)는 Z1 방향측으로부터 Z2 방향측(상방으로부터 하방)을 향해 냉기를 공급하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 냉기 공급구는 수평 방향으로 냉기를 공급해도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 냉기 공급부(7)는 Z2 방향(하방향)으로 이동되어 오목부(120) 내의 위치에 배치된 상태에서, 냉기를 오목부(120)에 공급하도록 구성되어 있는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 냉기 공급부는 오목부 외의 위치에 배치된 상태에서, 냉기를 오목부에 공급하도록 구성되어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 오목부(120)의 깊이(F)는 링상 부재(91)(고정 부재)의 길이(L)보다 큰 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 오목부의 깊이는 고정 부재의 길이보다 작아도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 익스팬드 장치(100)는 냉각 유닛(8)을 구비하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 익스팬드 장치는 냉각 유닛을 구비하고 있지 않아도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 냉각 부재(81)는 펠티어 소자(81b)를 갖고 있는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 펠티어 소자 이외의 냉각 소자에 의해 냉각체를 냉각해도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 냉기 공급부(7)는 노즐(71)을 갖고 있는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 냉기 공급부는 노즐과 같이 끝이 가늘어지는 형상의 부품이 아니라 원통상의 부품이어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 온도 센서(72)는 파편 클리너(9)의 링상 부재(91)의 외측면에 부착되어 있는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 온도 센서는 오목부 내의 분위기 온도를 계측 가능하면 클램프부 등의 다른 장소에 부착되어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 냉기 공급구(71a)는 노즐(71)에 형성되어 있는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 냉기 공급구는 클램프부 등에 형성되어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 냉기 공급부(7)는 실린더(도시하지 않음)에 의해, 링상 부재(91)와 함께 Z 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 냉기 공급부는 이동하는 일 없이 일정한 장소에 배치되어 있어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는 설명의 편의상, 제 2 제어부(13)(제어부)의 제어 처리를 처리 플로우를 따라 순번대로 처리를 행하는 플로우 구동형의 플로우 차트를 사용해서 설명한 예에 대해서 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 제어부의 제어 처리를 이벤트 단위로 처리를 실행하는 이벤트 구동형(이벤트 드리븐형)의 처리에 의해 행해도 좋다. 이 경우, 완전한 이벤트 구동형으로 행해도 좋고, 이벤트 구동 및 플로우 구동을 조합해서 행해도 좋다.
6: 익스팬드부 7: 냉기 공급부
8: 냉각 유닛 13: 제 2 제어부(제어부)
63: 클램프부 63a: 하측 파지부
63b: 상측 파지부 71a: 냉기 공급구
72: 온도 센서 81: 냉각 부재
81b: 펠티어 소자 91: 링상 부재(고정 부재)
100: 익스팬드 장치 120: 오목부
120a: 내측면 120b: 저면
200: 웨이퍼 링 구조 210: 웨이퍼
220: 시트 부재 220a: 상면
230: 링상 부재 230b: 내측면
263a: 제 1 슬라이드 이동체 (슬라이드 이동체)
263b: 제 2 슬라이드 이동체 (슬라이드 이동체)
263c: 제 3 슬라이드 이동체 (슬라이드 이동체)
263d: 제 4 슬라이드 이동체 (슬라이드 이동체)
263e: 내측면 F: (오목부의) 깊이
L: (고정 부재의) 길이

Claims (9)

  1. 분할 라인을 따라 분할 가능한 웨이퍼와, 상기 웨이퍼가 부착되고, 신축성을 갖는 시트 부재와, 상기 웨이퍼를 둘러싼 상태에서 상기 시트 부재에 부착되는 링상의 링상 부재를 포함하는 웨이퍼 링 구조와,
    상기 링상 부재를 파지하는 클램프부를 포함하고, 상기 클램프부에 의해 상기 링상 부재를 파지한 상태에서, 상기 시트 부재를 익스팬드시킴으로써 상기 분할 라인을 따라 상기 웨이퍼를 분할하는 익스팬드부와,
    상기 익스팬드부에 의해 상기 시트 부재를 익스팬드시킬 때, 상기 시트 부재에 냉기를 공급하는 냉기 공급부를 구비하고,
    상기 냉기 공급부는, 상기 클램프부에 의해 상기 링상 부재를 파지함과 아울러 상기 클램프부보다 상측의 공간을 밀폐하지 않고 개방한 상태에서, 상기 클램프부 및 상기 웨이퍼 링 구조로 둘러싸인 오목부에 냉기를 공급함으로써, 냉기를 상기 오목부에 모으도록 구성되어 있는 익스팬드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목부는,
    상기 클램프부의 내측면 및 상기 링상 부재의 내측면과,
    상기 시트 부재의 상면으로 이루어지는 저면을 포함하는 익스팬드 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 냉기 공급부는, 상기 클램프부에 의해 상기 링상 부재가 파지된 상태에 있어서, 상기 웨이퍼보다 상방에 배치되고, 상방으로부터 하방을 향해 냉기를 공급하는 냉기 공급구를 포함하는 익스팬드 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉기 공급부는, 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있으며,
    상기 냉기 공급부는, 하방향으로 이동되어 상기 오목부 내의 위치에 배치된 상태에서, 냉기를 상기 오목부에 공급하도록 구성되어 있는 익스팬드 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉기 공급부가 고정되는 고정 부재를 더 구비하고,
    상하 방향에 있어서, 상기 오목부의 깊이는 상기 고정 부재의 길이보다 큰 익스팬드 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램프부에 의해 상기 링상 부재가 파지된 상태에 있어서, 상기 시트 부재를 하방으로부터 냉각 가능한 냉각 유닛을 더 구비하고,
    상기 냉각 유닛은 펠티어 소자를 갖고, 상기 펠티어 소자에 의해 냉각된 상태에서 상기 시트 부재에 하방으로부터 접촉하는 냉각 부재를 포함하는 익스팬드 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 오목부 내에 냉기를 모아 상방으로부터 상기 시트 부재를 냉각하는 상기 냉기 공급부에 의한 냉각 및 상기 시트 부재를 하방으로부터 냉각하는 상기 냉각 유닛에 의한 냉각의 양방의 제어를 행하는 제어부를 더 구비하는 익스팬드 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램프부는,
    하측으로부터 상기 링상 부재를 지지하는 하측 파지부와,
    상기 오목부의 내측면 중 상기 링상 부재보다 상측의 부분을 구성하고, 상기 링상 부재를 상측으로부터 누르는 상측 파지부를 포함하는 익스팬드 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상측 파지부는, 수평 방향에 있어서 상기 웨이퍼측의 내측 방향, 및 상기 웨이퍼측과는 역측의 외측 방향으로 슬라이드 이동 가능한 복수의 슬라이드 이동체를 갖는 익스팬드 장치.
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