TWI797226B - 加工裝置 - Google Patents
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Abstract
[課題]防止保持組件中的環形框架的橫向偏離,並且抑制保持組件的旋轉時的亂流的產生。 [解決手段]加工裝置具備保持框架單元之保持組件,前述框架單元是透過黏著膠帶在環形框架上與晶圓一體化而成,前述環形框架是在具有收容晶圓的開口之板的外周以90度間隔而形成有4個邊。保持組件包含與環形框架的4個邊相對應的4個爪部。4個爪部的每一個具有前端部與基部,前述前端部是將相向的2個間隔形成得比環形框架的相向的2個邊之間的距離更大,且比環形框架的最外周的直徑更小,前述基部是支撐環形框架。在基部上形成有使框架單元朝與保持組件旋轉的方向相反的相反方向旋轉並固定環形框架之固定溝。
Description
發明領域 本發明是一種有關於加工晶圓的加工裝置。
發明背景 在半導體器件製造流程中,是藉由切割裝置而沿分割預定線來分割形成有複數個器件的半導體晶圓,藉此形成半導體晶片。透過貼附於環形框架而將開口堵塞的膠帶來將晶圓支撐於環形框架上,且搬入到切割裝置。並且,可在將此環形框架與晶圓一體化而成的框架單元保持於保持台的狀態下,藉由切割刀片來切割晶圓。
在切割加工後,將框架單元搬送到洗淨機構,並且保持在自轉(spinner)工作台。然後,藉由一邊對晶圓供給洗淨水一邊讓自轉工作台進行自轉旋轉來將晶圓洗淨。之後,藉由一邊繼續自轉工作台的自轉旋轉,一邊將往晶圓的洗淨水的供給切換成空氣,以將洗淨水從晶圓吹走而將晶圓乾燥。
因為自轉工作台的自轉旋轉是以高速進行,所以可利用配設在自轉工作台的外周的離心夾具把持環形框架,以免在自轉旋轉中保持在自轉工作台的框架單元橫向偏離(參照例如專利文獻1)。離心夾具是一種連結於自轉工作台的四邊的鐘擺狀的夾具,自轉工作台的自轉旋轉時是藉由離心力讓錘部跳起來夾持環形框架。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2013-115234號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,因為藉由自轉工作台進行自轉旋轉也會使離心夾具旋轉,所以會因截面積較大的錘部的旋轉而在洗淨機構內產生亂流。存在有下述問題:因亂流而讓在乾燥時從晶圓吹走的洗淨水再度附著於晶圓,並污染晶圓。
又,即使是在晶圓上表面以旋轉塗佈方式形成保護膜的保護膜被覆裝置中也會使用自轉工作台。對自轉工作台所保持的晶圓的上表面中心供給液狀樹脂並使自轉工作台自轉旋轉,且以離心力使液狀樹脂朝向晶圓的外周移動,而在晶圓的上表面形成保護膜。此時,藉由在離心夾具的旋轉下所產生的亂流,而有下述問題:因為從晶圓吹走之額外的液狀樹脂再度附著於晶圓,所以使得保護膜厚度變得不均勻。
據此,本發明的目的是提供一種可防止保持組件中的環形框架的橫向偏離,並且抑制保持組件的旋轉時的亂流的產生之加工裝置。 用以解決課題之手段
根據本發明,可提供一種加工裝置,前述加工裝置具備保持框架單元的保持組件,且使該保持組件旋轉來對晶圓供給液體而施行規定的處理,前述框架單元是透過黏著膠帶將晶圓收容到環形框架上而形成一體化,前述環形框架在具有收容晶圓的開口之環狀板的外周以90度間隔而形成有4個邊,該保持組件具備吸引保持晶圓區域的晶圓保持部、及與該環形框架的該4個邊相對應的4個爪部,該4個爪部的每一個包含前端部與基部,前述前端部是將相向的2個該爪部之間隔形成得比該環形框架的相向的2個邊之間的距離更大並且比該環形框架的最外周的直徑更小,前述基部是支撐該環形框架,在該基部上形成有固定溝,前述固定溝是使所收容的該框架單元朝與該保持組件旋轉的方向相反的相反方向旋轉來固定該環形框架。
根據此構成,爪部中的相向的2個前端部之間隔是形成為變得比環形框架的相向的2個邊之間的距離更大,且比環形框架的最外周的直徑更小。藉此,可以藉由將環形框架的4個邊與4個爪部的位置對齊,而在不會使環形框架與前端部相碰撞的情況下,將框架單元載置到保持組件上。又,使支撐於基部的框架單元朝與保持組件旋轉的方向相反的相反方向旋轉,以將環形框架的最外周抵接於爪部,當在此狀態下旋轉保持組件時,會在與保持組件的旋轉方向相反的相反方向上對環形框架產生慣性力,使環形框架的最外周繼續抵接於爪部。因此,可以將環形框架固定在固定溝,且可以防止保持組件中的框架單元的橫向偏離。像這樣,因為沒有使用離心夾具中截面積較大的錘部來藉由離心力夾持環形框架的必要,所以可在保持組件的旋轉時抑制亂流的產生,而可防止由供給到晶圓之液體的亂流所造成的飛散。因此,可以防止由飛散的液體所造成的晶圓的污染。
較理想的是,加工裝置更具備吸引保持環形框架上表面並將框架單元搬送到該保持組件之搬送單元、讓該搬送單元在相對於該晶圓保持部的保持面正交的方向上升降之升降組件、及控制該保持組件的動作之控制部,該控制部是藉由該搬送單元保持環形框架,且以該升降組件使其從該保持組件的上方下降,而讓該保持組件以該保持面的中心為軸朝進行規定的處理的方向旋轉,並具備辨識該固定溝固定有環形框架之情形的固定辨識部。
較理想的是,搬送單元包含使其在保持面的方向上移動的移動單元,並於已讓固定溝固定該環形框架時,使該框架單元的中心與保持面的中心一致。 發明效果
根據本發明可防止保持組件中的環形框架的橫向偏離,並且可抑制保持組件的旋轉時的亂流的產生。
用以實施發明之形態 以下,參照附加圖式,說明本實施形態的切割裝置。圖1是本實施形態之切割裝置的立體圖。再者,在本實施形態中,雖然作為加工裝置而例示切割裝置來作說明,但加工裝置只要具備自轉工作台即可,並未特別限定。
如圖1所示,切割裝置1是構成為使具有切割刀片62之一對切割單元6與保持有晶圓W的保持台3相對移動來切割晶圓W。切割後的晶圓W是保持於旋轉洗淨機構9的自轉工作台92上,並且朝旋轉的自轉工作台92噴射洗淨水來洗淨。
晶圓W是以透過黏著膠帶T被支撐在環形框架F的狀態被搬入切割裝置1(參照圖3)。在環形框架F的外周上,是以90度間隔形成4個邊(直線部),且在中心形成有收容晶圓W之開口。以將此開口堵塞的方式貼附有黏著膠帶T。晶圓W是收容於環形框架F的開口,並且貼附於黏著膠帶T上來形成與環形框架F一體化之框架單元U。
再者,晶圓W為大致圓板狀,且亦可使用半導體基板、無機材料基板、及封裝基板等的各種晶圓。作為半導體基板,亦可使用矽、砷化鎵、氮化鎵、碳化矽等的各種基板。作為無機材料基板,亦可使用藍寶石、陶瓷、玻璃等的各種基板。半導體基板及無機材料基板可形成有器件,亦可為未形成有器件。作為封裝基板亦可使用CSP(晶片尺寸封裝,Chip Size Package)、WLCSP(晶圓級晶片尺寸封裝,Wafer Level Chip Size Package)、EMI(電磁干擾,Electro Magnetic Interference)、SIP(系統級封裝,System In Package)、FOWLP(扇出型晶圓級封裝,Fan Out Wafer Level Package)用之各種基板。又,作為晶圓亦可使用器件形成後或器件形成前之鉭酸鋰、鈮酸鋰,甚至是未燒結陶瓷、壓電元件。
切割裝置1之基台2的上表面中央,以在X軸方向上延伸之形式設有矩形之開口,並以覆蓋此開口之方式設置有移動板31及防水蓋32。在移動板31上設置有可繞Z軸旋轉的保持台3。在防水蓋32及移動板31的下方,設置有使保持台3朝X軸方向移動的加工進給組件(未圖示)。在保持台3的上表面是藉由多孔陶瓷材而形成保持面33,並藉由在此保持面33所產生的負壓來吸引保持晶圓W。在保持台3的周圍設置有空氣驅動式的4個夾具34,並藉由各個夾具34而從四方來將晶圓W的周圍的環形框架F夾持固定。在保持台3的上方設置有朝Y軸方向延伸的一對對中導件51。可藉由一對對中導件51的X軸方向的遠離與靠近,而相對於保持台3來將晶圓W的X軸方向定位。
於基台2上是將載置片匣(未圖示)的升降單元4設置於保持台3的附近。在升降單元4中會升降片匣,以在高度方向上調整片匣內的框架單元U的進出位置。
在升降單元4的附近設置有推拉臂55,前述推拉臂55是將環形框架F導引到一對對中導件51並且讓框架單元U對片匣進出。推拉臂55是以配設於基台2的側面之水平移動機構來驅動。水平移動機構具有配置於基台2的側面之平行於Y軸方向的導軌56、及可滑動地設置在導軌56上之馬達驅動的滑件57。於滑件57上形成有螺帽部,且於此螺帽部螺合有滾珠螺桿58。藉由旋轉驅動連結於滾珠螺桿58的一端部的驅動馬達59,以使推拉臂55沿導軌56在Y軸方向上實施推拉動作。
又,在基台2的上表面設置有以跨越在X軸方向上延伸的開口的方式豎立設置之門型的柱部21。在門型的柱部21上設置有使一對切割單元6在Y軸方向上移動的分度進給組件7、及使一對切割單元6在Z軸方向上移動的切入進給組件8。分度進給組件7具有配置於柱部21的前表面之平行於Y軸方向的一對導軌71、及設置成可在一對導軌71上滑動之馬達驅動的一對Y軸工作台72。切入進給組件8具有配置於各Y軸工作台72的前表面之平行於Z軸方向的一對導軌81、及可滑動地設置在一對導軌81上之馬達驅動的Z軸工作台82。
於各Z軸工作台82的下部設置有用以切割工件W之切割單元6。又,在各Y軸工作台72的背面側形成有圖未示之螺帽部,且在這些螺帽部中螺合有滾珠螺桿73。在Z軸工作台82的背面側形成有圖未示之螺帽部,且在這些螺帽部中螺合有滾珠螺桿83。在Y軸工作台72用的滾珠螺桿73,Z軸工作台82用的滾珠螺桿83的一端部,各自連結有驅動馬達74、84。藉由以這些驅動馬達74、84將滾珠螺桿73、83旋轉驅動,可使一對切割單元6沿著導軌71、81於Y軸方向及Z軸方向上移動。
一對切割單元6是在從殼體61突出的主軸(未圖示)的前端可旋轉地裝設切割刀片62而構成。切割刀片62是例如將鑽石磨粒以黏結劑固定並成形為圓板狀。又,在切割單元6的殼體61上設置有拍攝工件W的上表面之拍攝單元63,並且可依據拍攝單元63的拍攝圖像來將切割刀片62相對於工件W進行校準。一對切割單元6是在從切割噴嘴(未圖示)朝工件W噴射切割水時以切割刀片62來切割晶圓W。
又,將基台2的開口包夾而在升降單元4的相反側設置有旋轉洗淨機構9。在旋轉洗淨機構9中收容有將框架單元U保持並旋轉之自轉工作台92。自轉工作台92具備有保持框架單元U之保持組件(參照圖3)。在旋轉洗淨機構9中,是朝向旋轉的自轉工作台92噴射洗淨水而將晶圓W洗淨後,吹送乾燥空氣取代洗淨水來將晶圓W乾燥。
在基台2的上方設置有第1搬送單元30及第2搬送單元40。第1搬送單元30是對藉由推拉臂55從片匣取出且設置於一對對中導件51之框架單元U的環形框架F的上表面進行吸引保持,而將框架單元U搬送到保持台3。第2搬送單元40是對藉由切割單元6切割晶圓W後保持於保持台3上之框架單元U的環形框架F的上表面進行吸引保持,而將框架單元U搬送到自轉工作台92。第1搬送單元30是以水平移動機構(未圖示)所驅動而在Y軸方向上搬送移動,並且可藉由升降組件301而在相對於保持台3的保持面33分離的方向上升降。第2搬送單元40是以水平移動機構(未圖示)所驅動而在Y軸方向上搬送移動,並且藉由升降組件401而在相對於自轉工作台92的保持面94(參照圖2及圖33)分離的方向上升降。
又,在切割裝置1中設置有用以整合控制裝置各部的控制部50。又,控制部50具備有後述之固定辨識部501及角度辨識部502。控制部50是由執行各種處理的處理器(processor)或記憶體(memory)等所構成。記憶體可因應其用途而由ROM(唯讀記憶體,Read Only Memory)、RAM(隨機存取記憶體,Random Access Memory)等之一個或複數個儲存媒體所構成。
於此,一般而言在自轉工作台的外周上會配設有離心夾具,並以離心夾具來夾持環形框架,以免框架單元在自轉旋轉中橫向偏離。離心夾具是在上部形成有爪部,並在下部形成有錘部,並以藉由自轉旋轉中所產生的離心力讓錘部跳起,藉此以爪部按壓環形框架來抑制環形框架的橫向偏離(參照圖8B)。然而,存在有下述問題:由於讓截面積較大的錘部旋轉,而在旋轉洗淨機構內產生亂流,使於乾燥時從晶圓吹走的洗淨水因亂流而再度附著在晶圓上並污染晶圓。於是,在本實施形態中,是將固定環形框架的機構簡化,而設成可以在不使用錘部的情形下固定框架單元的構成,並抑制亂流的產生。
以下,參照圖2至圖5說明關於環形框架的固定機構。首先,參照圖2並詳細地說明關於第2搬送單元40的構成。圖2是本實施形態之第2搬送單元的立體圖。
如圖2所示,第2搬送單元40是在已將框架單元U(參照圖3)的環形框架F的上表面吸引保持的狀態下,藉由升降組件401在相對於自轉工作台92的保持面94正交的方向上升降,而將框架單元U載置於保持面94。在第2搬送單元40的下部具備有在保持面94的方向,亦即與保持面94平行的方向上容許框架單元U的移動之移動單元410。
移動單元410是形成為相對於上段的固定工作台411而容許中段的X軸工作台421往X軸方向的移動,且容許下段的Y軸工作台431往Y軸方向的移動。在Y軸工作台431的側面分別設置有環形框架支撐部441、442,並且可藉由配備在環形框架支撐部441、442之吸盤來吸引保持環形框架F。
在X軸工作台421的上表面配置有平行於Y軸方向的一對導軌422,並且以可透過一對導軌422而滑動的方式設置有固定工作台411。固定工作台411是連結於第2搬送單元40的移動單元支撐部402。在一對導軌422之間設置有一對彈簧支撐部423,各彈簧支撐部423與固定工作台411之間設置有彈簧構件424、425。各彈簧構件424、425的一端是支撐於彈簧支撐部423,另一端是連結於固定工作台411的側面。
又,於Y軸工作台431的上表面配置有平行於X軸方向的一對導軌432,並且以可透過一對導軌432而滑動的方式設置有X軸工作台421。於一對導軌432之間設置有一對彈簧支撐部433,各彈簧支撐部433與X軸工作台421之間設置有彈簧構件434、435。各彈簧構件434、435的一端是支撐於彈簧支撐部433,另一端是連結於X軸工作台421的側面。
彈簧構件434、435可藉由在X軸方向上伸縮,而容許X軸工作台421相對於固定工作台411在X軸方向上移動。彈簧構件424、425可藉由在Y軸方向上伸縮,而容許Y軸工作台431相對於固定工作台411在Y軸方向上移動。像這樣,因為可藉由移動單元410,而容許從移動單元支撐部402往環形框架支撐部441、442的X軸方向及Y軸方向的移動,所以可容許吸引保持於環形框架支撐部441、442之環形框架F往X軸方向及Y軸方向的移動。藉此,可以在藉由第2搬送單元40將框架單元U下降到保持面94後,藉由將環形框架F抵接於後述的爪部96,來調整相對於保持面94之中心的框架單元U的中心位置,而使框架單元U的中心與保持面94的中心一致。
接著,參照圖3到圖5,詳細地說明關於自轉工作台中的框架單元的保持組件的構成。圖3是本實施形態之自轉工作台的立體圖。圖4是本實施形態之保持組件的頂視圖。圖5是本實施形態之爪部的側視圖。在圖4中,虛線是表示環形框架F的最外周的直徑。又,二點鏈線是表示已載置於自轉工作台92之框架單元U中的環形框架F。在圖6及圖8中也是同樣。
如圖3所示,旋轉洗淨機構9的洗淨箱91是形成為具有圓筒狀的周壁部之有底筒狀。又,在洗淨箱91內收容有將晶圓W保持並旋轉的自轉工作台92。在自轉工作台92的上方設置有對自轉工作台92所保持的框架單元U供給洗淨水的洗淨水供給噴嘴101、及供給空氣的空氣供給噴嘴103。
於自轉工作台92的上表面是形成為吸引保持框架單元U的晶圓保持部93。在晶圓保持部93的中央形成有吸引保持框架單元U的晶圓W區域的保持面94、且在晶圓保持部93的外周形成有吸引保持黏著膠帶T的黏著膠帶吸引面95。又,在晶圓保持部93設置有爪部96,並以晶圓保持部93與爪部96來形成保持框架單元U的保持組件97。自轉工作台92是構成為可藉由旋轉組件98而以晶圓保持部93的保持面94的中心為軸旋轉。
保持面94具有相當於晶圓W的面積的面積。又,保持面94是藉由多孔陶瓷材而形成,並藉由在保持面94所產生的負壓來隔著黏著膠帶T吸引保持晶圓W。在形成於保持面94的外周的黏著膠帶吸引面95上形成有吸引溝,吸引溝是與保持面94的多孔陶瓷材相連通,並藉由保持面94的負壓而於吸引溝產生負壓,來吸引保持環形框架F與晶圓W之間的黏著膠帶T區域。
在晶圓保持部93的四方連結有4個爪部96。4個爪部96是對應於將框架單元U載置於晶圓保持部93之時的環形框架F的4個邊的位置。爪部96是朝向保持面94的中心彎曲而形成,且在爪部96形成有支撐環形框架F的基部96a及彎曲的前端部96b。
如圖4A所示,在前端部96b中是將4個爪部96之中相向的2個爪部96的前端部96b的間隔L形成得比環形框架F的相向的2個邊的距離D1更大,且比環形框架F的最外周的直徑D2更小。藉此,可以藉由在將框架單元U載置在晶圓保持部93時,將環形框架F的4個邊與4個爪部96的位置對齊,而在不會使環形框架F與前端部96b相碰撞的情況下,將環形框架F收容於爪部96的內側。
又,爪部96是在彎曲的內側形成有固定溝96c(圖5A)。如圖4B所示,固定溝96c是形成為在將爪部96收容於環形框架F後,當使環形框架F朝與自轉工作台92旋轉的方向(長箭頭)相反的相反方向(短箭頭)旋轉時,會使環形框架F的最外周抵接於固定溝96c。藉此,因為可將環形框架F固定在固定溝96c,所以可以防止保持組件97中的框架單元U的橫向偏離。
又,在環形框架F的最外周抵接於爪部96時,會使爪部96和環形框架F的最外周的抵接點,與框架單元U的中心O的距離,為在各爪部96中全都變得相等,而使得框架單元U的中心O與晶圓保持部93的中心一致。藉此,因為將框架單元U以已定位於自轉工作台92的保持組件97的狀態來保持,所以可在自轉工作台92的自轉旋轉時防止框架單元U的偏心,而可將框架單元U穩定保持在保持組件97上。
爪部96的形狀只要是可將相向的2個前端部96b的間隔L形成得比環形框架F的相向的2個邊的距離D1更大,且比環形框架F的最外周的直徑D2更小,而可以將環形框架F的最外周固定在固定溝96c即可,並無特別限定。如圖5B所示,爪部99亦可形成為將連結於自轉工作台92之基部99a朝上方彎曲,並進一步朝向保持面94的中心彎曲,藉此形成前端部99b與固定溝99c。
自轉工作台92是連接於固定辨識部501及角度辨識部502。固定辨識部501是測定將自轉工作台92旋轉驅動之作為旋轉組件98之馬達的負載電流値,而對藉由旋轉組件98旋轉自轉工作台92時所產生的因應於負載而變化的負載電流値進行辨識。亦即,固定辨識部501是從下述情形來辨識已將環形框架F保持在爪部96:旋轉保持組件97而將環形框架F固定在固定溝96c時馬達的負載電流値上升之情形。
又,角度辨識部502是由編碼器所構成,並辨識作為旋轉組件98之馬達的旋轉角度。藉此,可辨識從保持組件97的旋轉開始,到固定辨識部501辨識已將環形框架F固定在固定溝96c為止的保持組件97的旋轉角度θ(參照圖6B)。
洗淨水供給噴嘴101是設置在水平管102的前端,其中前述水平管102是從在自轉工作台92的外周豎立設置的旋繞軸100的上端水平地延伸。洗淨水供給噴嘴101是朝向下方噴射洗淨水,並且構成為可藉由旋繞軸100而在自轉工作台92的上方旋繞。水平管102具有在洗淨水供給噴嘴101旋繞時前端到達自轉工作台92的中心的長度。於水平管102連接有圖未示的洗淨水供給源。又,空氣供給噴嘴103是設置在從旋繞軸100的上端水平地延伸的水平管104的前端並朝向下方噴射空氣,並且藉由旋繞軸100而在自轉工作台92的上方旋繞。於水平管104連接有圖未示之空氣供給源。
在像這樣所構成的旋轉洗淨機構9中,可在自轉工作台92高速旋轉時,將框架單元U的環形框架F固定於保持組件97的爪部96。並且,可藉由一邊使自轉工作台92自轉旋轉一邊從洗淨水供給噴嘴101噴射洗淨水,且使洗淨水供給噴嘴101在徑方向上旋繞,而洗淨晶圓W的整個面。洗淨後是一邊繼續進行自轉工作台92的自轉旋轉,一邊將來自洗淨水供給噴嘴101的洗淨水的供給停止,且從空氣供給噴嘴103供給空氣,以將洗淨水從晶圓W吹走,藉此將晶圓W乾燥。
因為可以在保持組件97的爪部96中固定環形框架F來保持框架單元U,所以沒有在離心夾具中使用截面積較大的錘部來夾持環形框架F的必要。藉此,可在自轉工作台92的自轉旋轉時,抑制洗淨箱91內產生亂流之情形。
接著,參照圖6,詳細地說明關於爪部96中的環形框架F的固定動作。圖6是本實施的形態之爪部中的環形框架的固定動作說明圖。
如圖6A所示,在晶圓W的切割加工後,第2搬送單元40(參照圖1及圖2)是對保持在保持台3的框架單元U的環形框架F的上表面進行吸引保持,而將框架單元U搬送到自轉工作台92。並且,藉由升降組件401在相對於自轉工作台92的保持面94正交的方向上讓第2搬送單元40下降,而將框架單元U從自轉工作台92的上方下降到保持面94。
此時,以環形框架F的4個邊與4個爪部96的位置已對齊的狀態來將框架單元U下降。在各爪部96的前端部96b中,相向的2個前端部96b之間隔L是形成得比環形框架F的相向的2個邊的距離D1更大,且比環形框架F的最外周的直徑D2更小(參照圖4A)。因此,可以在不會使環形框架F與前端部96b相碰撞的情況下,將框架單元U下降到保持面94並收容到爪部96的內側。
接著,如圖6B所示,以將環形框架F吸引保持在第2搬送單元40的狀態,藉由旋轉組件98(參照圖3)旋轉自轉工作台92,而使環形框架F的最外周抵接於爪部96。此時,固定辨識部501可從旋轉組件98之因應於負載而變化的負載電流値,來辨識環形框架F已固定在爪部96之情形。又,角度辨識部502會對到固定辨識部501辨識爪部96中的環形框架F的固定為止的自轉工作台92的旋轉角度θ進行辨識,亦即,對從自轉工作台92的旋轉開始到環形框架F已抵接於爪部96而使自轉工作台92的旋轉停止為止之自轉工作台92的旋轉角度θ進行辨識。若角度辨識部502所辨識出的旋轉角度θ為90度以上的話,控制部50會判斷為無法以爪部96固定環形框架F,並且在顯示部(未圖示)顯示錯誤。
當藉由固定辨識部501辨識環形框架F已固定於爪部96時,即可解除由第2搬送單元40進行的環形框架F的吸引保持,而將框架單元U載置於晶圓保持部93。可將框架單元U的晶圓W區域隔著黏著膠帶T而吸引保持於保持面94,且可將環形框架F與晶圓W之間的黏著膠帶T區域吸引保持於黏著膠帶吸引面95。
然後,可在環形框架F的最外周已抵接於爪部96的狀態下,將自轉工作台92自轉旋轉。此時,是朝與自轉工作台92的旋轉方向(箭頭)相反的相反方向對環形框架F產生慣性力,而讓環形框架F的最外周持續抵接於爪部96。因此,可以維持將環形框架F固定於爪部96的狀態,並且可以防止保持組件97中的框架單元U的橫向偏離。
像這樣,於環形框架F的最外周抵接於4個爪部96時,爪部96和環形框架F的最外周的抵接點,與框架單元U的中心O的距離,為在各爪部96中全都變得相等(參照圖4B)。藉此,因為將框架單元U以已定位於保持組件97的狀態來保持,所以可在自轉工作台92的自轉旋轉時防止框架單元U的偏心,而可將框架單元U穩定保持在保持組件97上。
並且,可藉由從晶圓W的上方的洗淨水供給噴嘴101(參照圖3)噴射洗淨水,以洗淨晶圓W的整個面。洗淨後是藉由一邊繼續自轉工作台92的自轉旋轉,一邊停止洗淨水的供給並從空氣供給噴嘴103供給空氣,以將洗淨水從晶圓W吹走來將晶圓W乾燥。再者,在晶圓W的洗淨及乾燥時的自轉工作台92的自轉旋轉方向是在將環形框架F保持於爪部96時自轉工作台92所旋轉的方向。
在爪部96的環形框架F的固定上,使用與先前的框架單元U尺寸相同的環形框架F的情況下,在將後來的環形框架F以爪部96固定時,是使用在先前的環形框架F中以角度辨識部502所辨識出的旋轉角度θ。藉此,在後來的環形框架F中可以省略以角度辨識部502辨識旋轉角度θ的步驟,其中前述旋轉角度θ是在將圖6B的爪部96抵接於環形框架F,且以固定辨識部501辨識出在爪部96的環形框架F的固定為止之自轉工作台92的旋轉角度。
又,在自轉工作台92的保持面94的中心與框架單元U的中心未對齊的情況下,是藉由第2搬送單元40的移動單元410(參照圖2)來將中心彼此對齊。圖7是本實施的形態之移動單元的中心對位的動作說明圖。
如圖7A所示,是將框架單元U藉由第2搬送單元40的環形框架支撐部441、442,而以已吸引保持環形框架F的上表面的狀態來下降到保持面94,並且收容到爪部96的內側。此時,框架單元U的中心與保持面94的中心有偏離。又,配置於X軸工作台421的兩側的彈簧構件434、435並未伸縮。
如圖7B所示,以將環形框架F吸引保持在第2搬送單元40的狀態,藉由旋轉組件98旋轉自轉工作台92,使環形框架F的最外周抵接於爪部96的固定溝96c。此時,因為框架單元U的中心與保持面94的中心偏離,所以環形框架F未均等地抵接於4個爪部96,而是環形框架F抵接於一部分的爪部96。
當環形框架F抵接於爪部96時,會將環形框架支撐部441按壓於爪部96,並且使X軸工作台421相對於固定工作台411在X軸方向上移動。藉此,使配置在已抵接於環形框架F的附近之彈簧構件434壓縮,並使包夾X軸工作台421而配置於相反側之彈簧構件435拉伸。並且,可容許朝與爪部96和環形框架F抵接的位置相反之相反方向進行環形框架F的移動。
藉此,如圖7C所示,因為環形框架F均等地抵接於4個爪部96,所以固定溝96c和環形框架F的最外周的抵接點,與框架單元U的中心的距離,在4個爪部96中全都變得相等(參照圖4B)。藉此,框架單元U的中心與保持面94的中心為一致。像這樣,即便是以框架單元U的中心與保持面94的中心偏離的狀態將框架單元U搬送到自轉工作台92的情況,藉由移動單元410,仍可將框架單元U以可正確地定位在保持組件97的狀態來保持。因此,可將框架單元U的晶圓W區域配置在保持面94的位置,且可將環形框架F與晶圓W之間的黏著膠帶T區域是配置在黏著膠帶吸引面95的位置,而可以藉自轉工作台92穩定並吸引保持框架單元U。
以下,雖然是依據實施例進行詳述,但這些是為了說明而記述的內容,並非限定於下述實施例。
對於將框架單元U的環形框架F使用爪部96來固定的情況,與使用離心夾具來夾持的情況之自轉工作台92自轉旋轉所產生的氣流進行比較。將結果顯示於圖8。
圖8是環形框架的固定機構的截面圖及說明使用其來使自轉工作台自轉旋轉時的氣流的圖。圖8A是顯示使用實施例的爪部的情況的圖。圖8B是顯示使用比較例的離心夾具的情況的圖。
(實施例) 圖8A的左圖是顯示將自轉工作台92旋轉,並且將環形框架F固定於爪部96的固定溝96c的狀態。爪部96的截面積是形成得比後述的錘部198a所形成的離心夾具196更小。圖8A的右圖是顯示藉由將自轉工作台92自轉旋轉,來將固定環形框架F之爪部96旋轉的情形。雖然藉由爪部96旋轉而產生氣流A1,但因為是使用爪部96,所以沒有使用離心夾具196的截面積較大的錘部198a來固定環形框架F的必要,因而可抑制藉由爪部96旋轉而產生亂流A3(參照圖8B)之情形。藉此,因為可防止在乾燥時從晶圓W所吹走的洗淨水因亂流A3而飛散之情形,而不會有再度附著於晶圓W上之情形,所以可以維持晶圓W的上表面的乾燥狀態。
(比較例) 圖8B的左圖是顯示環形框架F被離心夾具196所夾持的狀態。離心夾具196是連結於自轉工作台92的外周,且是將鐘擺狀的夾具部198可擺動地支撐於從自轉工作台92延伸的支撐板197上而構成。離心夾具196在自轉工作台92的自轉旋轉時,夾具部198的外側的錘部198a因離心力而跳起,並將環形框架F夾持在夾具部198的內側的爪部198b與支撐板197之間。
因為在離心夾具196上形成有截面積較大的錘部198a,所以離心夾具196的截面積是變得比圖8A的爪部96的截面積更大。因此,如圖8B的右圖所示,因自轉工作台92進行自轉旋轉,且離心夾具196也被旋轉,因而產生氣流A2。又,因截面積較大的錘部198a被旋轉,而在離心夾具196的附近產生亂流A3。從晶圓W所吹走的洗淨水會因此亂流A3而飛散,並朝晶圓W落下且再度附著。
如以上,在本實施形態之切割裝置1中,是將爪部96中的相向的2個前端部96b之間隔L形成為變得比環形框架F的相向的2個邊的距離D1更大,且比環形框架F的最外周的直徑D2更小。藉此,可以藉由將環形框架F的4個邊與4個爪部96的位置對齊,而在不會使環形框架F與前端部96b相碰觸的情況下,將框架單元U載置到保持組件97上。又,使支撐於基部96a的框架單元U朝與保持組件97旋轉的方向相反的相反方向旋轉,以將環形框架F的最外周抵接於爪部96,當在此狀態下旋轉保持組件97時,即在與保持組件97的旋轉方向相反的相反方向上對環形框架F產生慣性力,使環形框架F的最外周繼續抵接於爪部96。因此,可以將環形框架F固定在固定溝96c,且可以防止保持組件97中的框架單元U的橫向偏離。像這樣,因為沒有使用離心夾具196中截面積較大的錘部198a來藉由離心力夾持環形框架F的必要,所以可在保持組件97的旋轉時抑制亂流A3的產生,而可防止由供給到晶圓W之液體的亂流A3所造成的飛散。因此,可以防止由飛散的液體所造成的晶圓W的污染。
在上述實施的形態中,雖然固定辨識部501是藉由辨識因應於負載而變化的電流値,以辨識環形框架F已固定在爪部96之情形,其中前述負載是作為旋轉組件98的馬達旋轉時產生的負載,但並不限定於此構成。只要能辨識框架單元U已固定於爪部96之情形,亦可設為對第2搬送單元40吸引保持環形框架F時的負壓的變化進行辨識之構成。當將環形框架F固定於爪部96時,會使力朝從第2搬送單元40將環形框架F剝離的方向進行作用,而使第2搬送單元40吸引保持環形框架F時的負壓變弱。藉此,可辨識環形框架F已被固定之情形。
又,在上述實施的形態中,在先前的框架單元U與後來的框架單元U中是使用相同尺寸的環形框架F的情況下,只要在以爪部96固定後來的框架單元U時,預先在先前的框架單元U中設定旋轉角度θ即可。然而,存在有在先前的框架單元U與後來的框架單元U中,第2搬送單元40之吸引保持框架單元U的位置為不同的情況。因此,即便後來的框架單元U是以所設定的旋轉角度θ旋轉,也不見得可以在爪部96固定環形框架F。在這種情況下,有必要在旋轉角度θ上追加角度θ2
來使自轉工作台92進一步旋轉,以讓爪部96抵接於環形框架F。若相對於先前的框架單元U的旋轉角度θ而追加相當於角度θ2
的角度來使自轉工作台92旋轉時,因為會產生額外的旋轉角度(參照圖10C的θ4
),所以亦可使用設置在第2搬送單元40的旋轉自如單元,來對應於額外地旋轉的角度。
以下,參照圖9並詳細地說明關於旋轉自如單元的構成。圖9是本實施的形態之旋轉自如單元的說明圖。
如圖9A所示,在第2搬送單元40的下部亦可隔著旋轉自如單元450而設置有移動單元410。此時,亦可設置旋轉工作台471來代替固定工作台411。在旋轉工作台471的中央設置有環狀支撐部451(軸承)。在環狀支撐部451的內側配設有固定部452,且將環狀支撐部451相對於固定部452旋轉自如地連結。從固定部452的外周面突出有支臂453。在旋轉工作台471的外緣豎立設置有彈簧支撐部455,在彈簧支撐部455與支臂453的相向面上各自連結有彈簧構件456的兩端。又,環狀支撐部451的附近豎立設置有止擋件458。雖然對支臂453的前端作用有朝彈簧支撐部455側拉近的彈簧彈力,但藉由從旋轉工作台471豎立設置的止擋件458,使支臂453與彈簧支撐部455的接近受到限制。
如圖9B所示,當自轉工作台92(參照圖2)大幅度地旋轉時,是移動單元410也和止擋件458一起旋轉,並使旋轉工作台471旋轉。此時,彈簧支撐部455會一邊抵抗彈簧構件456的反作用力,一邊朝從支臂453遠離的方向旋繞。藉此,可容許移動單元410的旋轉。再者,旋轉自如單元450可藉由彈簧構件456而在旋轉方向上被賦與勢能,並在旋轉方向上維持在原點位置(圖9A)。
接著,參照圖10詳細地說明在使用旋轉自如單元450的情況下的自轉工作台92的保持面94的中心與框架單元U的中心O之對位的動作。圖10是本實施形態之旋轉自如單元的動作說明圖。
如圖10A所示,框架單元U是以藉由第2搬送單元40(參照圖7)而吸引保持環形框架F的上表面的狀態來下降到保持面94,並收容到爪部96的內側。此時,在第2搬送單元40吸引保持環形框架F的位置與先前的框架單元U不同的情況下,會使晶圓W相對於保持面94的位置變得與先前的框架單元U不同。因此,框架單元U的晶圓W的中心O與保持面94的中心C會偏離。
如圖10B所示,為了將環形框架F的最外周抵接於爪部96,而在將環形框架F吸引保持於第2搬送單元40的狀態下,將自轉工作台92旋轉。此時,即便使用先前的框架單元U中已預先設定的旋轉角度θ1
,也無法將環形框架F固定在爪部96。在這種情況下,可進一步對旋轉角度θ1
追加角度θ2
來旋轉自轉工作台92。
將自轉工作台92在角度θ1
上進一步旋轉相當於角度θ2
之途中的角度θ3
處,會使環形框架F抵接於一部分的爪部96(參照圖7B)。並且,可藉由移動單元410而容許環形框架F的X軸方向及Y軸方向的移動,藉此使框架單元U的晶圓W的中心O與保持面94的中心C一致(參照圖7C)。據此,在到角度θ2
為止的旋轉途中的角度θ3
處,會使爪部96和環形框架F的最外周的抵接點,與框架單元U的晶圓W的中心O之距離在4個爪部96中全都變得相等(參照圖4B),且將晶圓W相對於保持面94定位。因此,藉由移動單元410進行的環形框架F的X軸方向及Y軸方向的移動會變得不被容許,而到角度θ2
之前的剩餘的旋轉角度θ4
在移動單元410上便會無法容許。
如圖10C所示,自轉工作台92是從角度θ3
進一步旋轉相當於角度θ4
,而旋轉相當於總計角度θ2
。此時,旋轉自如單元450藉由爪部96已固定環形框架F後進一步旋轉,可朝自轉工作台92的旋轉方向將移動單元410從動。藉此,可以在以旋轉角度θ3
使晶圓W的中心O與保持面94的中心C為一致後,將額外的角度θ4
的自轉工作台92的旋轉釋放至旋轉自如單元450側。亦即,可藉由旋轉自如單元450容許框架單元U的角度θ4
的旋轉。之後,可將由第2搬送單元40進行的環形框架F的吸引保持解除,而將框架單元U從第2搬送單元40交接到自轉工作台92。
又,在上述實施的形態中,雖然將本發明設成在設置於切割裝置1的自轉工作台92中使用的構成,但並不限定於此構成。本發明可適用於一邊使自轉工作台旋轉一邊將液體供給到晶圓W之其他的加工裝置。例如,也可以在一邊供給液狀樹脂一邊使自轉工作台92自轉旋轉之保護膜被覆裝置中使用。在這種情況下,藉由在自轉工作台92的自轉旋轉時抑制亂流之產生,而不會有從晶圓W吹走之額外的液狀樹脂再度附著到晶圓W上之情形,因此可在晶圓W上形成厚度為均一的保護膜。又,亦可適用於例如雷射加工裝置、擴張裝置等的其他的加工裝置。
又,雖然已說明本發明的實施形態,但作為本發明的其他實施形態,亦可為將上述各實施形態整體地或者部分地組合而成之形態。
又,本發明之實施形態並不限定於上述之各實施形態,且亦可在不脫離本發明之技術思想的主旨的範圍內進行各種變更、置換、變形。此外,若能經由技術之進步或衍生之其他技術而以其他的方式來實現本發明之技術思想的話,亦可使用該方法來實施。從而,申請專利範圍涵蓋了可包含在本發明之技術思想範圍內的所有的實施態樣。
如以上所說明,本發明具有下述效果:可防止保持組件中的環形框架的橫向偏離,並且抑制保持組件的旋轉時的亂流的產生,特別是對於一邊被供給液體一邊進行自轉旋轉之自轉工作台是很有用的。
1‧‧‧切割裝置2‧‧‧基台3‧‧‧保持台4‧‧‧升降單元6‧‧‧切割單元7‧‧‧分度進給組件8‧‧‧切入進給組件9‧‧‧旋轉洗淨機構21‧‧‧柱部30‧‧‧第1搬送單元31‧‧‧移動板32‧‧‧防水蓋33、94‧‧‧保持面34‧‧‧夾具40‧‧‧第2搬送單元50‧‧‧控制部51‧‧‧對中導件55‧‧‧推拉臂56、71、81、422、432‧‧‧導軌57‧‧‧滑件58、73、83‧‧‧滾珠螺桿59、74、84‧‧‧驅動馬達61‧‧‧殼體62‧‧‧切割刀片63‧‧‧拍攝單元72、431‧‧‧Y軸工作台82‧‧‧Z軸工作台91‧‧‧洗淨箱92‧‧‧自轉工作台93‧‧‧晶圓保持部95‧‧‧黏著膠帶吸引面96、99‧‧‧爪部96a、99a‧‧‧基部96b、99b‧‧‧前端部96c、99c‧‧‧固定溝97‧‧‧保持組件98‧‧‧旋轉組件100‧‧‧旋繞軸101‧‧‧洗淨水供給噴嘴102、104‧‧‧水平管103‧‧‧空氣供給噴嘴196‧‧‧離心夾具197‧‧‧支撐板198‧‧‧夾具部198a‧‧‧錘部301、401‧‧‧升降組件402‧‧‧移動單元支撐部410‧‧‧移動單元411‧‧‧固定工作台421‧‧‧X軸工作台422‧‧‧導軌423、433、455‧‧‧彈簧支撐部424、425、434、435、456‧‧‧彈簧構件441、442‧‧‧環形框架支撐部450‧‧‧旋轉自如單元451‧‧‧環狀支撐部452‧‧‧固定部453‧‧‧支臂458‧‧‧止擋件471‧‧‧旋轉工作台501‧‧‧固定辨識部502‧‧‧角度辨識部A1、A2‧‧‧氣流A3‧‧‧亂流C‧‧‧保持面的中心D1‧‧‧環形框架的相向的2個邊的距離D2‧‧‧環形框架的最外周的直徑F‧‧‧環形框架O‧‧‧晶圓的中心(框架單元的中心)T‧‧‧黏著膠帶U‧‧‧框架單元W‧‧‧晶圓(工件)θ、θ1、θ2、θ3、θ4‧‧‧角度
圖1是本實施形態之切割裝置的立體圖。 圖2是本實施形態之第2搬送單元的立體圖。 圖3是本實施形態之自轉工作台的立體圖。 圖4是本實施形態之保持組件的頂視圖。 圖5是本實施形態之爪部的側視圖。 圖6是說明本實施形態之爪部中的環形框架的固定動作的平面圖。 圖7是說明本實施形態之移動單元的中心對位的動作的側視圖。 圖8是環形框架的固定機構的截面圖以及說明使用其來使自轉工作台自轉旋轉時的氣流的平面圖。 圖9是說明本實施形態之旋轉自如單元的立體圖。 圖10是本實施形態之旋轉自如單元的動作說明的示意圖。
94‧‧‧保持面
95‧‧‧黏著膠帶吸引面
96‧‧‧爪部
96a‧‧‧基部
96b‧‧‧前端部
97‧‧‧保持組件
D1‧‧‧環形框架的相向的2個邊的距離
D2‧‧‧環形框架的最外周的直徑
F‧‧‧環形框架
O‧‧‧晶圓的中心
Claims (3)
- 一種加工裝置,具備保持框架單元的保持組件,且使該保持組件旋轉來對晶圓供給液體而施行規定的處理,前述框架單元是透過黏著膠帶將晶圓收容到環形框架上而形成一體化,前述環形框架在具有收容晶圓的開口之環狀板的外周以90度間隔而形成4個邊,該保持組件具備吸引保持晶圓區域的晶圓保持部、及與該環形框架的該4個邊相對應的4個爪部,該4個爪部的每一個包含前端部與支撐該環形框架的基部,相向的2個該爪部的該前端部之間隔形成得比該環形框架的相向的2個邊之間的距離更大,並且比該環形框架的最外周的直徑更小,在該基部上形成有固定溝,前述固定溝是使所收容的該框架單元朝與該保持組件旋轉的方向相反的方向旋轉而該環形框架的最外周會抵接而被固定。
- 如請求項1之加工裝置,其更具備:搬送單元,吸引保持該環形框架上表面並將該框架單元搬送到該保持組件;升降組件,將該搬送單元在相對於該晶圓保持部的保持面正交的方向上升降;及控制部,控制該保持組件的動作,該控制部是藉由該搬送單元保持該環形框架,且藉該升降組件而從該保持組件的上方下降,使該保持組件以 該保持面的中心為軸朝進行規定的處理的方向旋轉,並包含辨識該固定溝固定有該環形框架之情形的固定辨識部。
- 如請求項2之加工裝置,其中該搬送單元包含使其在該保持面的方向移動的移動單元,並於該固定溝已固定該環形框架時,使該框架單元的中心與該保持面的中心一致。
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