ワーク収納カセット
【課題】簡素な構成で検査用ワークを適確に収納することができるとともに、検査用ワークの出し入れが容易なカセットを提供する。
【解決手段】１枚のウェーハ付きフレーム５を収納する複数のスロット１１４と、スロット１１４にオペレータがウェーハ付きフレーム５を出し入れするための開口部１１１と、スロット１１４に収納されるウェーハ付きフレーム５のスロット１１４への挿入方向の先端を係止する背面板１０４とを有するウェーハ収納部１１０の上部に、ウェーハ付きフレーム５を上方から出し入れ可能とする仮置き部１２０を設け、この仮置き部１２０に検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレーム５を上方から出し入れする。
【解決手段】１枚のウェーハ付きフレーム５を収納する複数のスロット１１４と、スロット１１４にオペレータがウェーハ付きフレーム５を出し入れするための開口部１１１と、スロット１１４に収納されるウェーハ付きフレーム５のスロット１１４への挿入方向の先端を係止する背面板１０４とを有するウェーハ収納部１１０の上部に、ウェーハ付きフレーム５を上方から出し入れ可能とする仮置き部１２０を設け、この仮置き部１２０に検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレーム５を上方から出し入れする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウェーハ等の薄板状のワークを複数収納して、該ワークの加工装置に設置されるワーク収納カセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等のワークを切断して多数のチップに分割する切削装置には、多数のワークを収納したカセットが着脱可能に設置され、設置されたカセットからワークを１枚ずつ搬出して切削加工し、加工後のワークを同じカセットに戻す形式のものがある（例えば特許文献１）。カセットは、ワークを水平な姿勢で上下方向に積層した状態に収納する多数の棚状のスロットを有しており、ワークを水平方向にスライドさせて出し入れする構成となっている。また、カセットは昇降手段によって上下動可能に設置され、処理前のワークが搬送手段によりカセットから装置側に引き出されて切削手段まで搬送され、切削加工後は、該搬送手段により切削手段から該カセットに戻されるようになっている。このようなカセットは、同一型番の多数のワークを収納して運搬し、かつ、それらワークを連続して処理するにあたって有用なワーク収納手段とされている。
【０００３】
ところで、切削加工のプロセスにおいては、多数のワークのうちの１枚を抜き取って切削状態を検査し、再び処理工程に戻すことが行われている。１枚のワークを抜き取り検査する場合、切削装置にあっては危険防止等の理由によって連続運転中におけるカセットの取り出しは制限されているため、装置の運転を一旦停止しなければならず、手間がかかり非効率的である。
【０００４】
そこで、多数のワークを収納するカセットとは別に抜き取り検査用収納部を設け、多数のワークを収納するカセット（大型カセット）から搬出されて切削加工される多数のワークのうちの１枚を、抜き取り検査用収納部に収納してオペレータが取り出せるようにした構成が提案されている。上記特許文献１には、大型のカセットの下部に抜き取り検査用収納部が配設されている。また、特許文献２には、装置の手前側、すなわちオペレータ側にカセットを引き出して検査用ワークを取り出し可能とし、検査後は該カセットを装置側に押し込んでスライドさせ、元の収納位置に戻すようにされた抜き取り検査用収納部が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に開示されるように、検査後のワークを収納したカセットを装置側にスライドさせて装置に戻す構成においては、オペレータがカセットを押して元に戻す力が強すぎると、慣性力によってワークがカセット内において奥側すなわち装置側に移動し、ワークの一部がはみ出して突出してしまうことがしばしば起こる。ワークがカセットから装置側に突出すると、その突出部分が上記昇降手段や搬送手段に干渉し、ワークの破損や装置の停止といった不具合を招くことになる。そこで、ワークの突出を検知する手段を設けたり、カセットの奥側にワークが突き当たって突出を阻止する段差等のストッパを設けたりするなどの対策が講じられることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７４００４号公報
【特許文献２】特許第２９９７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の対策手段のうち、ワークの突出を検知する手段を設けた場合には、突出を検知するに留まり、突出を防止することはできないという不満が生じる。また、段差等のストッパを設けても、ワークが反っていた場合などにはワークが段差を乗り越える可能性があって突出を十分に阻止することができないことがある。また、いずれの対策手段も装置の複雑化を招くといった弊害を招く。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な技術的課題は、簡素な構成で検査用ワークを適確に収納することができるとともに、検査用ワークの出し入れが容易なワーク収納カセットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ワークを収納するワーク収納部を有し、加工装置に設置されるワーク収納カセットであって、前記ワーク収納部は、収納されるワークを支持する複数のスロットと、該スロットにワークを出し入れするための開口部と、該スロットに収納されて支持されるワークの、該スロットへのワーク挿入方向の先端を係止する係止部とを有し、該ワーク収納部の上部に、ワークを上方から出し入れ可能とする上方開口部を有するワークの仮置き部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ワークの仮置き部を上記検査用ワークの収納部として構成することができる。仮置き部には、上方開口部を経て上方からワークを出し入れすることができるようになっている。すなわち、ワークを収納する際には、上方からワークを仮置き部に向けて下ろしていき、上方開口部を通して仮置き部に載置することで、ワークは当該カセットに収納される。ワークを水平方向にスライドさせて収納する形式ではないため、ワーク収納時にワークの一部が装置側にはみ出して突出するといった不具合は起こらず、ワークを適確に収納することができるとともに、ワークの出し入れも容易である。また、ワークを上方から載置することができればよいため、仮置き部は簡素な構成で実現することができる。
【００１１】
なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ等の上記半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミックやガラス系あるいはシリコン系の基板、各種電子部品、液晶表示装置を制御駆動するＬＣＤドライバ等の各種ドライバ、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のワーク収納カセットによれば、簡素な構成で検査用ワークを適確に収納することができるとともに、検査用ワークの出し入れが容易であるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るカセットが設置される切削装置の斜視図である。
【図２】一実施形態のカセットおよび該カセットに収納されるウェーハ付きフレームを示す斜視図である。
【図３】同カセットの正面図である。
【図４】図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】カセットの他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、一実施形態に係る切削装置（加工装置）１０を示している。該装置１０は、図２に示す円板状の半導体ウェーハ（以下、ウェーハと略称）１をワークとするものであって、切削ブレード６５による切削加工動作を自動制御してウェーハ１を多数のデバイス（半導体チップ）にダイシングするダイシング装置である。
【００１５】
（１）ウェーハ
まず、図２に示したウェーハ１を説明する。ウェーハ１は、厚さが例えば１００〜７００μｍ程度であって、表面には格子状の分割予定ラインにより多数の矩形状のデバイス２が形成されている。これらデバイス２には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。切削装置１０による切削加工（ダイシング）は、ウェーハ１の厚さを貫通して完全に切断するフルカットの他に、表面から厚さの途中まで切削して溝を形成する溝加工を含む。溝を形成した場合には、後工程でさらに溝の残り厚さ部分を別の切削ブレードでフルカットするか、あるいは応力を付与して割断することにより、ウェーハ１は多数のデバイス２に分割される。
【００１６】
ウェーハ１は、環状のフレーム３の内側に粘着テープ４を介して同心状に一体に支持された状態で、切削装置１０に供給される。粘着テープ４は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム３とウェーハ１が貼り付けられる。フレーム３は、金属等の板材からなる剛性を有するものであり、このフレーム３を支持することにより、ウェーハ１が搬送される。粘着テープ４を介してウェーハ１を支持したフレーム３（以下、ウェーハ付きフレーム５と称する）は、図２〜図４に示すウェーハ収納カセット（以下、カセットと略称）１００内に、ウェーハ１を上側にした状態で複数が収納される。カセット１００には、多数のウェーハ付きフレーム５が水平、かつ上下方向に積層されて収納される。このカセット１００は本発明に係るものであり、後で詳述する。
【００１７】
（２）切削装置
（２−１）切削装置の構成
次に、図１に示す切削装置１０の構成を説明する。切削装置１０は、一対の上記切削ブレード６５を互いに対向配置した２軸対向型である。図１の符合１１は基台であり、この基台１１の上面中央には、Ｘ軸方向に延びる長方形状の凹所１２が形成されている。この凹所１２には、円板状のチャックテーブル２０がＸ軸方向に移動自在に設けられている。
【００１８】
チャックテーブル２０は、図１でＸ軸方向手前側（Ｘ１方向側）の着脱位置と、奥側（Ｘ２方向側）の加工位置との間を往復移動させられる。図１で示すチャックテーブル２０は、着脱位置と加工位置との中間に位置付けられている。着脱位置の、図１においてＹ軸方向手前側（Ｙ１方向側）にはカセット台１３が配設され、反対側のＹ軸方向奥側（Ｙ２方向側）にはスピンナ式の洗浄装置７０が配設されている。また、図１における基台１１上のＸ軸方向奥側（Ｘ２方向側）であって上記加工位置に対応する箇所には、凹所１２をまたぐ門型コラム３０が固定されている。
【００１９】
多数のウェーハ付きフレーム５が収納されたカセット１００は、カセット台１３に着脱可能に設置される。カセット台１３は昇降可能なエレベータ式であり、昇降することによってカセット１００内の１つのウェーハ付きフレーム５が、一定高さの搬入出位置に位置付けられるようになっている。
【００２０】
カセット台１３に設置されたカセット１００内のウェーハ付きフレーム５は、上記搬入出位置からチャックテーブル２０に移されて保持される。チャックテーブル２０は一般周知の真空チャック式のもので、矩形状のテーブルベース２５上に、鉛直方向であるＺ軸方向を回転軸線として回転自在に支持されており、テーブルベース２５に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって時計方向あるいは反時計方向に回転させられる。テーブルベース２５は、凹所１２内に配設された図示せぬ移動機構によってＸ軸方向に往復移動するようになされており、したがってチャックテーブル２０はテーブルベース２５とともにＸ軸方向に往復移動する。
【００２１】
チャックテーブル２０の水平な上面には、ウェーハ１を吸着、保持する円形状の吸着面２１が形成されている。この吸着面２１の直径は、ウェーハ１の直径とほぼ同じとされ、ウェーハ１は全体が吸着面２１に同心状に載置されて保持される。上記のようにフレーム３に支持されたウェーハ１は、真空運転状態のチャックテーブル２０の吸着面２１上に載置されて吸着、保持される。チャックテーブル２０の周囲には、フレーム３を着脱自在に保持する複数のクランプ２６が配設されている。これらクランプ２６は、テーブルベース２５に取り付けられている。
【００２２】
チャックテーブル２０の周囲は、長方形状のプレートカバー２７によって覆われている。このプレートカバー２７はテーブルベース２５に支持されており、チャックテーブル２０と一体にＸ軸方向に移動する。そしてプレートカバー２７のＸ軸方向の両端部には、凹所１２を覆う伸縮自在な蛇腹状のカバー２８が取り付けられている。凹所１２は、チャックテーブル２０がＸ軸方向に移動しても常にプレートカバー２７とカバー２８で覆われる。これにより、切削加工時に使用される切削液や切削屑が、テーブルベース２５をＸ軸方向に移動させる上記移動機構に落下することが防がれるようになっている。
【００２３】
上記門型コラム３０は、凹所１２の両側にＹ軸方向に並んで立設された一対の脚部３１と、これら脚部３１の上端部間に水平に架け渡された梁部３２とを有している。梁部３２の図１で手前側（Ｘ１方向側）の面には、Ｙ軸方向に延びる上下一対のＹ軸ガイド３３が設けられており、これらＹ軸ガイド３３に、第１Ｙ軸スライダ４１と第２Ｙ軸スライダ４２とがそれぞれ摺動自在に取り付けられている。第１Ｙ軸スライダ４１は、図示せぬ第１Ｙ軸送りモータによって作動する第１Ｙ軸ボールねじ送り機構４１２によりＹ軸ガイド３３に沿って往復移動させられる。また、第２Ｙ軸スライダ４２は、第２Ｙ軸送りモータ４２１によって作動する第２Ｙ軸ボールねじ送り機構４２２によりＹ軸ガイド３３に沿って往復移動させられる。
【００２４】
第１Ｙ軸スライダ４１および第２Ｙ軸スライダ４２には、Ｚ軸方向に延びる一対のＺ軸ガイド３４がそれぞれ設けられており、第１Ｙ軸スライダ４１のＺ軸ガイド３４には第１Ｚ軸スライダ５１が、また、第２Ｙ軸スライダ４２のＺ軸ガイド３４には第２Ｚ軸スライダ５２が、それぞれ摺動自在に取り付けられている。第１Ｚ軸スライダ５１は、第１Ｚ軸送りモータ５１１によって作動する図示せぬ第１Ｚ軸ボールねじ送り機構により、Ｚ軸ガイド３４に沿って昇降させられる。また、第２Ｚ軸スライダ５２は、第２Ｚ軸送りモータ５１２によって作動する図示せぬ第２Ｚ軸ボールねじ送り機構により、Ｚ軸ガイド３４に沿って昇降させられる。
【００２５】
第１Ｚ軸スライダ５１の下端部には第１切削手段６１が固定されており、第２Ｚ軸スライダ５２の下端部には第２切削手段６２が固定されている。各切削手段６１，６２は同一構成であって、直方体状のスピンドルハウジング６３内に、サーボモータ等によって高速回転する円筒状の回転軸が収容され、スピンドルハウジング６３の先端開口から突出する該回転軸の先端に、円板状の上記切削ブレード６５が同心状に取り付けられたものである。これら切削手段６１，６２の下方が、上記加工位置となっている。
【００２６】
これら切削手段６１，６２は上記回転軸がＹ軸方向と平行、かつ互いに同軸的で、切削ブレード６５が取り付けられた先端どうしが向かい合う状態に、スピンドルハウジング６３が第１Ｚ軸スライダ５１および第２Ｚ軸スライダ５２の下端部にそれぞれ固定されている。切削手段６１，６２は、それぞれＹ軸スライダ４１，４２と一体にＹ軸方向に移動させられ、Ｙ軸方向に互いに接近したり離間したりする。スピンドルハウジング６３の先端には、回転する切削ブレード６５によって跳ね上げられる切削液の周囲への飛散を押さえるブレードカバー６４が取り付けられている。
【００２７】
切削ブレード６５は、チャックテーブル２０上に保持されたウェーハ１に切り込んで切削加工を施す。本装置１０では、切削ブレード６５を支持する上記回転軸がＹ軸方向に延びているので、切削ブレード６５がウェーハ１に切り込んで切削を進行する加工送り方向はＸ軸方向である。一方、切削ブレード６５を軸方向に移動させる割り出し送り方向はＹ軸方向である。したがって、切削ブレード６５の加工送りは、チャックテーブル２０をＸ軸方向に移動させて切削ブレード６５に対し相対的にＸ軸方向にウェーハ１を移動させることによりなされる。また、割り出し送りは、各Ｙ軸スライダ４１，４２によって切削ブレード６５をＹ軸方向に移動させることによりなされる。
【００２８】
上記洗浄装置７０は、ウェーハ付きフレーム５が保持されるスピンナテーブル７１を有している。スピンナテーブル７１は、上記チャックテーブル２０と同様の真空チャック式のもので、ウェーハ付きフレーム５を上面に吸着して保持する。スピンナテーブル７１の外周面には、フレーム３を把持して保持する複数のクランプ７２が取り付けられている。スピンナテーブル７１は、図示せぬ回転駆動機構によって回転させられ、また、図示せぬ昇降機構によって基台１１の上面と高さ位置がほぼ同じウェーハ受け渡し位置と、下方の基台１１内部に設定される洗浄位置との間を昇降させられる。
【００２９】
洗浄装置７０では、上記切削手段６１，６２で切削加工されたウェーハ１を洗浄して乾燥させる洗浄工程が行われる。洗浄装置７０には、上記洗浄位置において、スピンナテーブル７１に保持されたウェーハ１の表面に洗浄水を供給する洗浄水ノズルと、ウェーハ１に乾燥空気を噴出して乾燥させる空気噴出ノズルが備えられている（いずれも図示略）。
【００３０】
次に、図１によりウェーハ付きフレーム５を搬送する搬送系を説明する。
上記カセット１００内に収納され、カセット台１３の昇降動作によって上記搬入出位置に位置付けられた１枚のウェーハ付きフレーム５は、搬入出機構８０によってＹ２方向に水平に引き出され、着脱位置の上方に配設された一対のＹ軸方向に延びるガイドバー９０で受けられる。
【００３１】
搬入出機構８０は、基台１１の側面１１ａに設けられたリニアガイド８１に沿ってＹ軸方向に移動可能に支持され、先端にクランプ８２を有するアーム８３と、モータ８４によって作動し、アーム８３をリニアガイド８１に沿ってＹ軸方向に移動させるボールねじ送り機構８５とから構成されている。一対のガイドバー９０はＸ軸方向に同期して互いに近付いたり離れたりするように作動し、両者の中間位置が常にチャックテーブル２０の中心に一致するようになされている。
【００３２】
カセット台１３に設置されたカセット１００内に収納されているウェーハ付きフレーム５は、搬入出機構８０のアーム８３のクランプ８２によって上下方向から把持され、アーム８３のＹ２方向への移動によって２つのガイドバー９０に架け渡される状態に載置される。そして各ガイドバー９０が互いに近付いてフレーム３の外周縁に接触することによりウェーハ付きフレーム５のＸ軸方向の位置決めがなされる。なお、Ｙ軸方向の位置決めはアーム８３の移動によってなされる。これによりウェーハ１は、チャックテーブル２０と同心状にセンタリング（Ｘ・Ｙ軸方向の位置決め）される。
【００３３】
次に、ガイドバー９０で支持された状態のフレーム３は、上方の第１搬送機構９１によって保持され、この後、２つのガイドバー９０が離間し、ウェーハ付きフレーム５は第１搬送機構９１で保持される。そしてウェーハ付きフレーム５は、着脱位置で待機しているチャックテーブル２０上に載置され、ウェーハ１がチャックテーブル２０に吸着、保持されるようになっている。
【００３４】
第１搬送機構９１は、図示せぬＹ軸方向移動機構によってＹ軸方向に往復移動させられる上下伸縮アーム９１１の先端に、ステー９１２を介してＨ状のブラケット９１３が固定され、このブラケット９１３の４つの端部に、パッド９１４が設けられたもので、フレーム３は、各パッド９１４の下面に水平な状態で保持される。パッド９１４は、空気吸引による負圧作用でフレーム３を吸着、保持し、また、パッド９１４から空気を噴出する正圧作用でフレーム３を下方に離脱させるものである。
【００３５】
また、この第１搬送機構９１により、ウェーハ１が切削加工されて着脱位置に戻されたウェーハ付きフレーム５が、上記洗浄装置７０に搬送される。すなわち、チャックテーブル２０に保持されていたウェーハ付きフレーム５は、パッド９１４で保持されて第１搬送機構９１に移され、上下伸縮アーム９１１が上方に縮小してからＹ２方向に移動させられ、次いで上下伸縮アーム９１１が下方に伸びてから、フレーム３がパッド９１４から離脱され、これによってウェーハ付きフレーム５は洗浄装置７０のスピンナテーブル７１に同心状に載置される。
【００３６】
洗浄装置７０で洗浄・乾燥処理されたウェーハ付きフレーム５は、第２搬送機構９２によって上記ガイドバー９０に戻される。第２搬送機構９２は第１搬送機構９１と同様の構成であって、図示せぬＹ軸方向移動機構によってＹ軸方向に往復移動させられる上下伸縮アーム９２１の先端にＨ状のブラケット９２３が固定され、このブラケット９２３の４つの端部に空気吸引による負圧作用でフレーム３を吸着、保持するパッド９２４が設けられたもので、フレーム３は、各パッド９２４の下面に水平な状態で保持される。
【００３７】
第２搬送機構９２によると、上下伸縮アーム９２１が伸びて、ウェーハ受け渡し位置で待機しているウェーハ付きフレーム５のフレーム３がパッド９２４で吸着、保持され、次いで上下伸縮アーム９２１が縮小してからＹ１方向に移動し、上下伸縮アーム９２１が伸びてパッド９２４からフレーム３が離脱されることにより、ウェーハ付きフレーム５は上記ガイドバー９０に載置される。また、上記搬入出機構８０は、ガイドバー９０に載置されたフレーム３のＹ２方向側の端部をクランプ８２で把持してアーム８３がＹ１方向に移動することにより、ウェーハ付きフレーム５をカセット１００内に収納する。
【００３８】
（２−２）切削装置の動作概要
以上が一実施形態に係る切削装置１０の全体構成であり、次に、この切削装置１０によってウェーハ１を多数のデバイス２にダイシングする動作を図１により説明する。
【００３９】
カセット１００内に収納され、カセット台１３の昇降動作によって搬入出位置に位置付けられた１枚のウェーハ付きフレーム５が搬入出機構８０によってＹ２方向に引き出され、ガイドバー９０に載置されてＸ・Ｙ軸方向の位置決めがなされる。次いで、第１搬送機構９１によって、予め真空運転され、かつ、着脱位置に位置付けられているチャックテーブル２０上にウェーハ付きフレーム５が載置され、ウェーハ１は吸着面２１に吸着、保持され、フレーム３がクランプ２６で保持される。
【００４０】
次に、チャックテーブル２０がＸ２方向に移動してウェーハ１は加工位置に搬送され、この加工位置において、各切削手段６１，６２により、デバイス２間の交差する多数の分割予定ラインのうち、まず一方向に延びる側が全て切削加工され、次いで、他方向に延びる側の全ての分割予定ラインが切削加工されて、ウェーハ１が多数のデバイス２にダイシングされる。切削加工される分割予定ラインは、チャックテーブル２０を回転させてウェーハ１を自転させることにより、Ｘ軸方向と平行に定められる。
【００４１】
切削加工は、チャックテーブル２０をＸ２方向に移動させながら、下端の刃先が所定の切り込み高さ（Ｚ軸方向の位置）に設定された高速回転する切削ブレード６５を、分割予定ラインに対しＸ２方向側の端部からＸ１方向側の端部に向けて切り込ませる加工送りをすることによってなされる。１回の加工送りが終わったら、切削ブレード６５が上方に退避し、チャックテーブル２０がＸ１方向に移動して切削ブレード６５が加工送りの始点に戻されるとともに、切削手段６１，６２がＹ軸方向に移動して次の分割予定ラインに切削ブレード６５の刃先を合わせる割り出し送りが行われてから、該次の分割予定ラインに対し切削ブレード６５を加工送りさせる。以上の動作を行って、Ｘ軸方向に延びる全ての分割予定ラインに切削加工が施される。なお、分割予定ラインに切削ブレード６５を位置決めするには、カメラ等を用いた周知のアライメント手段を利用して行われる。
【００４２】
ウェーハ１がダイシングされた後は、チャックテーブル２０が着脱位置に戻され、第１搬送機構９１によって洗浄装置７０に搬送され、ウェーハ受け渡し位置で待機しているスピンナテーブル７１に吸着、保持される。続いて、スピンナテーブル７１が処理位置に下降し、回転が開始されるとともに、上記洗浄水ノズルからウェーハ１の表面に洗浄水が供給されてウェーハ１が洗浄される。洗浄が終了したら、スピンナテーブル７１の回転を続行させたまま、上記空気噴出ノズルからウェーハ１の表面に空気を噴出させてウェーハ１を乾燥させる。ウェーハ１が乾燥したらスピンナテーブル７１がウェーハ受け渡し位置に上昇させられる。
【００４３】
以上のようにしてウェーハ１のダイシングと洗浄を経たウェーハ付きフレーム５は、第２搬送機構９２によってスピンナテーブル７１からガイドバー９０に移され、次いで搬入出機構８０のクランプ８２がフレーム３のＹ２方向側の端部を把持した状態でアーム８３がＹ１方向に移動することにより、カセット１００に戻される。
【００４４】
以上の一連の動作が、カセット１００に収納された全てのウェーハ付きフレーム５に対して遂行される。そして、カセット１００内のウェーハ１が全てダイシング済みのものになったら、ウェーハ付きフレーム５はカセット１００ごと次の工程（例えば、ダイシングされたデバイス２をピックアップする工程）に運搬される。
【００４５】
（３）カセット
次に、図２〜図４により、上記カセット１００について説明する。
カセット１００は、上下に離間して平行に配設された底板１０１および天板１０２と、これら底板１０１と天板１０２の間の対向する一対の側面に設けられた側板１０３と、背面板（係止部）１０４とが組み合わされて、外形が直方体の箱状に形成されたもので、内部が複数のウェーハ付きフレーム５を収納するウェーハ収納部（ワーク収納部）１１０となっている。各側板１０３の外面には、持ち運び用の把手１０５が固定されている。ウェーハ収納部１１０は、前方（背面板１０４とは反対側の端部）に開口する開口部１１１によって水平方向に開放している。
【００４６】
各側板１０３の内面には、水平方向に延びる複数の棚板１１３が、上下方向に等間隔をおいて固定されている。これら棚板１１３は開口部１１１から背面板１０４にわたる長さを有している。棚板１１３が固定されたことにより、ウェーハ収納部１１０の棚板１１３間、および最上段の棚板１１３と天板１０２との間には、スロット１１４が形成されている。棚板１１３は、側板１０３の一方側と他方側で一対の状態に配設されており、その一対の棚板１１３の上に、フレーム３の両端部が載置されてウェーハ付きフレーム５が水平に支持されるようになっている。各スロット１１４にはウェーハ付きフレーム５が１枚ずつ収納され、ウェーハ収納部１１０には複数のウェーハ付きフレーム５が水平、かつＺ軸方向に積層されて収納される。
【００４７】
処理前のウェーハ付きフレーム５は、オペレータによって開口部１１１から１枚ずつスロット１１４に挿入されて棚板１１３に載置され、収納される。ウェーハ付きフレーム５の、スロット１１４への挿入方向の先端（収納された状態での奥側の端部）は、背面板１０４に当接して係止される。ウェーハ収納部１１０に複数のウェーハ付きフレーム５が収納されたカセット１００は切削装置１０まで運搬され、図１に示すように、背面板１０４を手前側（Ｙ１方向側）に向け、かつ、開口部１１１を装置１０の内側（Ｙ２方向側）に向けた状態とされてカセット台１３上に載置される。
【００４８】
そして、上記のように搬入出機構８０によって開口部１１１からウェーハ付きフレーム５が引き出されてウェーハ１の切削加工ならびに洗浄処理がなされ、洗浄処理後は再び搬入出機構８０によって開口部１１１からスロット１１４にウェーハ付きフレーム５が収納される。そして、全てのウェーハ１に対する切削加工・洗浄処理が終了してウェーハ付きフレーム５がカセット１００内に収納されたら、カセット１００ごとウェーハ付きフレーム５を次工程まで運搬し、次工程では、開口部１１１からウェーハ付きフレーム５が取り出される。カセット１００の運搬時には、フレーム３が背面板１０４に係止された状態とすることにより、カセット１００内からウェーハ付きフレーム５が脱落しないように運搬することができる。
【００４９】
また、このカセット１００においては、天板１０２の上部に、前述した検査用ウェーハ（図２の１Ａで示す）の仮置き部１２０が設けられている。この仮置き部１２０には、開口部１１１側の端部から背面板１０４側の端部にわたって延びる一対のウェーハ載置台１２１がそれぞれ固定されている。これらウェーハ載置台１２１は、天板１０２の両側の上面に固定された載置板部１２２と、この載置板部１２２の幅方向一端から立ち上がる側縁部１２３とを有する断面Ｌ字状のもので、左右対称の状態に固定されている。
【００５０】
仮置き部１２０の上方は開口しており、この上方開口部１２４から、双方の載置板部１２２の上にフレーム３の両端部が載置されて仮置き部１２０にウェーハ付きフレーム５が水平に支持されるようになっている。また、仮置き部１２０の、開口部１１１側の端部も開口している。
【００５１】
切削装置１０によりカセット１００に収納された複数のウェーハ１を順次切削加工する間においては、その最中に１枚のウェーハ付きフレーム５を抜き取ってウェーハ１Ａの切削状態を検査することが行われる。その検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレーム５は、切削加工後、搬入出機構８０によってウェーハ載置台１２１の載置板部１２２上に挿入され、フレーム３の両端部が載置板部１２２に載置される。
【００５２】
載置板部１２２にフレーム３が載置されるため、フレーム３と天板１０２との間には、載置板部１２２の厚さに応じた隙間が生じる。この隙間に、搬入出機構８０のクランプ８２の下側が挿入可能となっており、クランプ８２によるウェーハ載置台１２１へのウェーハ付きフレーム５の出し入れが可能となっている。上記のようにして仮置き部１２０に載置されたウェーハ付きフレーム５は、ウェーハ載置台１２１の側縁部１２３によってＸ軸方向への移動が規制される。
【００５３】
仮置き部１２０に検査用ウェーハ１Ａが載置されると、オペレータはウェーハ付きフレーム５を仮置き部１２０から上方に取り出し、ウェーハ１Ａの切削加工の状態を検査する。そして検査後は、ウェーハ付きフレーム５を、上方からウェーハ載置台１２１の載置板部１２２にフレーム３の両端部を載置して仮置き部１２０に戻す。
【００５４】
本実施形態のカセット１００では、検査用ウェーハ１Ａを載置する仮置き部１２０には、上方開口部１２４を経て上方からウェーハ付きフレーム５を出し入れすることができるようになっている。すなわち、検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレーム５を収納する際には、上方からウェーハ付きフレーム５を仮置き部１２０に向けて下ろしていき、上方開口部１２４を通してウェーハ載置台１２１の載置板部１２２にフレーム３の両端部を載置することで収納される。
【００５５】
本実施形態のカセット１００によれば、検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレーム５を、従来のように水平方向にスライドさせて収納する形式ではなく、上方から出し入れ可能な仮置き部１２０に載置するようになっている。このため、収納時にフレーム３の挿入方向先端部が装置側にはみ出して突出するといった不具合は起こらず、ウェーハ付きフレーム５をカセット１００に適確に収納することができる。その結果、カセット台１３が昇降したり搬入出機構８０が作動した際に突出したフレーム３の端部が干渉し、フレーム３あるいはウェーハ１Ａの破損や装置１０の停止といった不具合の発生が防がれる。
【００５６】
また、仮置き部１２０に対するウェーハ付きフレーム５の出し入れも容易であるとともに、ウェーハ付きフレーム５を上方から載置することができればよいため、仮置き部１２０は一対のウェーハ載置台１２１を天板１０２に固定するといった簡素な構成で実現することができる。
【００５７】
図５は、カセット１００に設けられる仮置き部１２０の他の形態を示している。この仮置き部１２０は、上記ウェーハ載置台１２１の載置板部１２２が除外されて、側縁部１２３のみが天板１０２に直接固定されている。また、天板１０２の開口部１１１側の端部の中央に、円弧状の切欠き１０２ａが形成されている。
【００５８】
この実施形態の仮置き部１２０によれば、検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレームは天板１０２に直接載置され、側縁部１２３によってＸ軸方向への移動が規制される。また、切欠き１０２ａによって、フレーム３の開口部１１１側の端部は上下面が露出し、このため、上記クランプ８２によってフレーム３を把持することができるようになっている。
【００５９】
なお、上記実施形態のカセット１００は半導体ウェーハの切削装置に適用されるものであるが、本発明のカセットが適用される加工装置は切削装置に限られず、複数のワークを連続的に加工する各種装置（例えば、半導体ウェーハを裏面研削する研削装置）に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１…ウェーハ（ワーク）
１０…切削装置（加工装置）
１００…ウェーハ収納カセット（ワーク収納カセット）
１０４…背面板（係止部）
１１０…ウェーハ収納部（ワーク収納部）
１１１…開口部
１１４…スロット
１２０…仮置き部
１２４…上方開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウェーハ等の薄板状のワークを複数収納して、該ワークの加工装置に設置されるワーク収納カセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等のワークを切断して多数のチップに分割する切削装置には、多数のワークを収納したカセットが着脱可能に設置され、設置されたカセットからワークを１枚ずつ搬出して切削加工し、加工後のワークを同じカセットに戻す形式のものがある（例えば特許文献１）。カセットは、ワークを水平な姿勢で上下方向に積層した状態に収納する多数の棚状のスロットを有しており、ワークを水平方向にスライドさせて出し入れする構成となっている。また、カセットは昇降手段によって上下動可能に設置され、処理前のワークが搬送手段によりカセットから装置側に引き出されて切削手段まで搬送され、切削加工後は、該搬送手段により切削手段から該カセットに戻されるようになっている。このようなカセットは、同一型番の多数のワークを収納して運搬し、かつ、それらワークを連続して処理するにあたって有用なワーク収納手段とされている。
【０００３】
ところで、切削加工のプロセスにおいては、多数のワークのうちの１枚を抜き取って切削状態を検査し、再び処理工程に戻すことが行われている。１枚のワークを抜き取り検査する場合、切削装置にあっては危険防止等の理由によって連続運転中におけるカセットの取り出しは制限されているため、装置の運転を一旦停止しなければならず、手間がかかり非効率的である。
【０００４】
そこで、多数のワークを収納するカセットとは別に抜き取り検査用収納部を設け、多数のワークを収納するカセット（大型カセット）から搬出されて切削加工される多数のワークのうちの１枚を、抜き取り検査用収納部に収納してオペレータが取り出せるようにした構成が提案されている。上記特許文献１には、大型のカセットの下部に抜き取り検査用収納部が配設されている。また、特許文献２には、装置の手前側、すなわちオペレータ側にカセットを引き出して検査用ワークを取り出し可能とし、検査後は該カセットを装置側に押し込んでスライドさせ、元の収納位置に戻すようにされた抜き取り検査用収納部が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に開示されるように、検査後のワークを収納したカセットを装置側にスライドさせて装置に戻す構成においては、オペレータがカセットを押して元に戻す力が強すぎると、慣性力によってワークがカセット内において奥側すなわち装置側に移動し、ワークの一部がはみ出して突出してしまうことがしばしば起こる。ワークがカセットから装置側に突出すると、その突出部分が上記昇降手段や搬送手段に干渉し、ワークの破損や装置の停止といった不具合を招くことになる。そこで、ワークの突出を検知する手段を設けたり、カセットの奥側にワークが突き当たって突出を阻止する段差等のストッパを設けたりするなどの対策が講じられることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７４００４号公報
【特許文献２】特許第２９９７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の対策手段のうち、ワークの突出を検知する手段を設けた場合には、突出を検知するに留まり、突出を防止することはできないという不満が生じる。また、段差等のストッパを設けても、ワークが反っていた場合などにはワークが段差を乗り越える可能性があって突出を十分に阻止することができないことがある。また、いずれの対策手段も装置の複雑化を招くといった弊害を招く。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な技術的課題は、簡素な構成で検査用ワークを適確に収納することができるとともに、検査用ワークの出し入れが容易なワーク収納カセットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ワークを収納するワーク収納部を有し、加工装置に設置されるワーク収納カセットであって、前記ワーク収納部は、収納されるワークを支持する複数のスロットと、該スロットにワークを出し入れするための開口部と、該スロットに収納されて支持されるワークの、該スロットへのワーク挿入方向の先端を係止する係止部とを有し、該ワーク収納部の上部に、ワークを上方から出し入れ可能とする上方開口部を有するワークの仮置き部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ワークの仮置き部を上記検査用ワークの収納部として構成することができる。仮置き部には、上方開口部を経て上方からワークを出し入れすることができるようになっている。すなわち、ワークを収納する際には、上方からワークを仮置き部に向けて下ろしていき、上方開口部を通して仮置き部に載置することで、ワークは当該カセットに収納される。ワークを水平方向にスライドさせて収納する形式ではないため、ワーク収納時にワークの一部が装置側にはみ出して突出するといった不具合は起こらず、ワークを適確に収納することができるとともに、ワークの出し入れも容易である。また、ワークを上方から載置することができればよいため、仮置き部は簡素な構成で実現することができる。
【００１１】
なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ等の上記半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミックやガラス系あるいはシリコン系の基板、各種電子部品、液晶表示装置を制御駆動するＬＣＤドライバ等の各種ドライバ、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のワーク収納カセットによれば、簡素な構成で検査用ワークを適確に収納することができるとともに、検査用ワークの出し入れが容易であるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るカセットが設置される切削装置の斜視図である。
【図２】一実施形態のカセットおよび該カセットに収納されるウェーハ付きフレームを示す斜視図である。
【図３】同カセットの正面図である。
【図４】図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】カセットの他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、一実施形態に係る切削装置（加工装置）１０を示している。該装置１０は、図２に示す円板状の半導体ウェーハ（以下、ウェーハと略称）１をワークとするものであって、切削ブレード６５による切削加工動作を自動制御してウェーハ１を多数のデバイス（半導体チップ）にダイシングするダイシング装置である。
【００１５】
（１）ウェーハ
まず、図２に示したウェーハ１を説明する。ウェーハ１は、厚さが例えば１００〜７００μｍ程度であって、表面には格子状の分割予定ラインにより多数の矩形状のデバイス２が形成されている。これらデバイス２には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。切削装置１０による切削加工（ダイシング）は、ウェーハ１の厚さを貫通して完全に切断するフルカットの他に、表面から厚さの途中まで切削して溝を形成する溝加工を含む。溝を形成した場合には、後工程でさらに溝の残り厚さ部分を別の切削ブレードでフルカットするか、あるいは応力を付与して割断することにより、ウェーハ１は多数のデバイス２に分割される。
【００１６】
ウェーハ１は、環状のフレーム３の内側に粘着テープ４を介して同心状に一体に支持された状態で、切削装置１０に供給される。粘着テープ４は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム３とウェーハ１が貼り付けられる。フレーム３は、金属等の板材からなる剛性を有するものであり、このフレーム３を支持することにより、ウェーハ１が搬送される。粘着テープ４を介してウェーハ１を支持したフレーム３（以下、ウェーハ付きフレーム５と称する）は、図２〜図４に示すウェーハ収納カセット（以下、カセットと略称）１００内に、ウェーハ１を上側にした状態で複数が収納される。カセット１００には、多数のウェーハ付きフレーム５が水平、かつ上下方向に積層されて収納される。このカセット１００は本発明に係るものであり、後で詳述する。
【００１７】
（２）切削装置
（２−１）切削装置の構成
次に、図１に示す切削装置１０の構成を説明する。切削装置１０は、一対の上記切削ブレード６５を互いに対向配置した２軸対向型である。図１の符合１１は基台であり、この基台１１の上面中央には、Ｘ軸方向に延びる長方形状の凹所１２が形成されている。この凹所１２には、円板状のチャックテーブル２０がＸ軸方向に移動自在に設けられている。
【００１８】
チャックテーブル２０は、図１でＸ軸方向手前側（Ｘ１方向側）の着脱位置と、奥側（Ｘ２方向側）の加工位置との間を往復移動させられる。図１で示すチャックテーブル２０は、着脱位置と加工位置との中間に位置付けられている。着脱位置の、図１においてＹ軸方向手前側（Ｙ１方向側）にはカセット台１３が配設され、反対側のＹ軸方向奥側（Ｙ２方向側）にはスピンナ式の洗浄装置７０が配設されている。また、図１における基台１１上のＸ軸方向奥側（Ｘ２方向側）であって上記加工位置に対応する箇所には、凹所１２をまたぐ門型コラム３０が固定されている。
【００１９】
多数のウェーハ付きフレーム５が収納されたカセット１００は、カセット台１３に着脱可能に設置される。カセット台１３は昇降可能なエレベータ式であり、昇降することによってカセット１００内の１つのウェーハ付きフレーム５が、一定高さの搬入出位置に位置付けられるようになっている。
【００２０】
カセット台１３に設置されたカセット１００内のウェーハ付きフレーム５は、上記搬入出位置からチャックテーブル２０に移されて保持される。チャックテーブル２０は一般周知の真空チャック式のもので、矩形状のテーブルベース２５上に、鉛直方向であるＺ軸方向を回転軸線として回転自在に支持されており、テーブルベース２５に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって時計方向あるいは反時計方向に回転させられる。テーブルベース２５は、凹所１２内に配設された図示せぬ移動機構によってＸ軸方向に往復移動するようになされており、したがってチャックテーブル２０はテーブルベース２５とともにＸ軸方向に往復移動する。
【００２１】
チャックテーブル２０の水平な上面には、ウェーハ１を吸着、保持する円形状の吸着面２１が形成されている。この吸着面２１の直径は、ウェーハ１の直径とほぼ同じとされ、ウェーハ１は全体が吸着面２１に同心状に載置されて保持される。上記のようにフレーム３に支持されたウェーハ１は、真空運転状態のチャックテーブル２０の吸着面２１上に載置されて吸着、保持される。チャックテーブル２０の周囲には、フレーム３を着脱自在に保持する複数のクランプ２６が配設されている。これらクランプ２６は、テーブルベース２５に取り付けられている。
【００２２】
チャックテーブル２０の周囲は、長方形状のプレートカバー２７によって覆われている。このプレートカバー２７はテーブルベース２５に支持されており、チャックテーブル２０と一体にＸ軸方向に移動する。そしてプレートカバー２７のＸ軸方向の両端部には、凹所１２を覆う伸縮自在な蛇腹状のカバー２８が取り付けられている。凹所１２は、チャックテーブル２０がＸ軸方向に移動しても常にプレートカバー２７とカバー２８で覆われる。これにより、切削加工時に使用される切削液や切削屑が、テーブルベース２５をＸ軸方向に移動させる上記移動機構に落下することが防がれるようになっている。
【００２３】
上記門型コラム３０は、凹所１２の両側にＹ軸方向に並んで立設された一対の脚部３１と、これら脚部３１の上端部間に水平に架け渡された梁部３２とを有している。梁部３２の図１で手前側（Ｘ１方向側）の面には、Ｙ軸方向に延びる上下一対のＹ軸ガイド３３が設けられており、これらＹ軸ガイド３３に、第１Ｙ軸スライダ４１と第２Ｙ軸スライダ４２とがそれぞれ摺動自在に取り付けられている。第１Ｙ軸スライダ４１は、図示せぬ第１Ｙ軸送りモータによって作動する第１Ｙ軸ボールねじ送り機構４１２によりＹ軸ガイド３３に沿って往復移動させられる。また、第２Ｙ軸スライダ４２は、第２Ｙ軸送りモータ４２１によって作動する第２Ｙ軸ボールねじ送り機構４２２によりＹ軸ガイド３３に沿って往復移動させられる。
【００２４】
第１Ｙ軸スライダ４１および第２Ｙ軸スライダ４２には、Ｚ軸方向に延びる一対のＺ軸ガイド３４がそれぞれ設けられており、第１Ｙ軸スライダ４１のＺ軸ガイド３４には第１Ｚ軸スライダ５１が、また、第２Ｙ軸スライダ４２のＺ軸ガイド３４には第２Ｚ軸スライダ５２が、それぞれ摺動自在に取り付けられている。第１Ｚ軸スライダ５１は、第１Ｚ軸送りモータ５１１によって作動する図示せぬ第１Ｚ軸ボールねじ送り機構により、Ｚ軸ガイド３４に沿って昇降させられる。また、第２Ｚ軸スライダ５２は、第２Ｚ軸送りモータ５１２によって作動する図示せぬ第２Ｚ軸ボールねじ送り機構により、Ｚ軸ガイド３４に沿って昇降させられる。
【００２５】
第１Ｚ軸スライダ５１の下端部には第１切削手段６１が固定されており、第２Ｚ軸スライダ５２の下端部には第２切削手段６２が固定されている。各切削手段６１，６２は同一構成であって、直方体状のスピンドルハウジング６３内に、サーボモータ等によって高速回転する円筒状の回転軸が収容され、スピンドルハウジング６３の先端開口から突出する該回転軸の先端に、円板状の上記切削ブレード６５が同心状に取り付けられたものである。これら切削手段６１，６２の下方が、上記加工位置となっている。
【００２６】
これら切削手段６１，６２は上記回転軸がＹ軸方向と平行、かつ互いに同軸的で、切削ブレード６５が取り付けられた先端どうしが向かい合う状態に、スピンドルハウジング６３が第１Ｚ軸スライダ５１および第２Ｚ軸スライダ５２の下端部にそれぞれ固定されている。切削手段６１，６２は、それぞれＹ軸スライダ４１，４２と一体にＹ軸方向に移動させられ、Ｙ軸方向に互いに接近したり離間したりする。スピンドルハウジング６３の先端には、回転する切削ブレード６５によって跳ね上げられる切削液の周囲への飛散を押さえるブレードカバー６４が取り付けられている。
【００２７】
切削ブレード６５は、チャックテーブル２０上に保持されたウェーハ１に切り込んで切削加工を施す。本装置１０では、切削ブレード６５を支持する上記回転軸がＹ軸方向に延びているので、切削ブレード６５がウェーハ１に切り込んで切削を進行する加工送り方向はＸ軸方向である。一方、切削ブレード６５を軸方向に移動させる割り出し送り方向はＹ軸方向である。したがって、切削ブレード６５の加工送りは、チャックテーブル２０をＸ軸方向に移動させて切削ブレード６５に対し相対的にＸ軸方向にウェーハ１を移動させることによりなされる。また、割り出し送りは、各Ｙ軸スライダ４１，４２によって切削ブレード６５をＹ軸方向に移動させることによりなされる。
【００２８】
上記洗浄装置７０は、ウェーハ付きフレーム５が保持されるスピンナテーブル７１を有している。スピンナテーブル７１は、上記チャックテーブル２０と同様の真空チャック式のもので、ウェーハ付きフレーム５を上面に吸着して保持する。スピンナテーブル７１の外周面には、フレーム３を把持して保持する複数のクランプ７２が取り付けられている。スピンナテーブル７１は、図示せぬ回転駆動機構によって回転させられ、また、図示せぬ昇降機構によって基台１１の上面と高さ位置がほぼ同じウェーハ受け渡し位置と、下方の基台１１内部に設定される洗浄位置との間を昇降させられる。
【００２９】
洗浄装置７０では、上記切削手段６１，６２で切削加工されたウェーハ１を洗浄して乾燥させる洗浄工程が行われる。洗浄装置７０には、上記洗浄位置において、スピンナテーブル７１に保持されたウェーハ１の表面に洗浄水を供給する洗浄水ノズルと、ウェーハ１に乾燥空気を噴出して乾燥させる空気噴出ノズルが備えられている（いずれも図示略）。
【００３０】
次に、図１によりウェーハ付きフレーム５を搬送する搬送系を説明する。
上記カセット１００内に収納され、カセット台１３の昇降動作によって上記搬入出位置に位置付けられた１枚のウェーハ付きフレーム５は、搬入出機構８０によってＹ２方向に水平に引き出され、着脱位置の上方に配設された一対のＹ軸方向に延びるガイドバー９０で受けられる。
【００３１】
搬入出機構８０は、基台１１の側面１１ａに設けられたリニアガイド８１に沿ってＹ軸方向に移動可能に支持され、先端にクランプ８２を有するアーム８３と、モータ８４によって作動し、アーム８３をリニアガイド８１に沿ってＹ軸方向に移動させるボールねじ送り機構８５とから構成されている。一対のガイドバー９０はＸ軸方向に同期して互いに近付いたり離れたりするように作動し、両者の中間位置が常にチャックテーブル２０の中心に一致するようになされている。
【００３２】
カセット台１３に設置されたカセット１００内に収納されているウェーハ付きフレーム５は、搬入出機構８０のアーム８３のクランプ８２によって上下方向から把持され、アーム８３のＹ２方向への移動によって２つのガイドバー９０に架け渡される状態に載置される。そして各ガイドバー９０が互いに近付いてフレーム３の外周縁に接触することによりウェーハ付きフレーム５のＸ軸方向の位置決めがなされる。なお、Ｙ軸方向の位置決めはアーム８３の移動によってなされる。これによりウェーハ１は、チャックテーブル２０と同心状にセンタリング（Ｘ・Ｙ軸方向の位置決め）される。
【００３３】
次に、ガイドバー９０で支持された状態のフレーム３は、上方の第１搬送機構９１によって保持され、この後、２つのガイドバー９０が離間し、ウェーハ付きフレーム５は第１搬送機構９１で保持される。そしてウェーハ付きフレーム５は、着脱位置で待機しているチャックテーブル２０上に載置され、ウェーハ１がチャックテーブル２０に吸着、保持されるようになっている。
【００３４】
第１搬送機構９１は、図示せぬＹ軸方向移動機構によってＹ軸方向に往復移動させられる上下伸縮アーム９１１の先端に、ステー９１２を介してＨ状のブラケット９１３が固定され、このブラケット９１３の４つの端部に、パッド９１４が設けられたもので、フレーム３は、各パッド９１４の下面に水平な状態で保持される。パッド９１４は、空気吸引による負圧作用でフレーム３を吸着、保持し、また、パッド９１４から空気を噴出する正圧作用でフレーム３を下方に離脱させるものである。
【００３５】
また、この第１搬送機構９１により、ウェーハ１が切削加工されて着脱位置に戻されたウェーハ付きフレーム５が、上記洗浄装置７０に搬送される。すなわち、チャックテーブル２０に保持されていたウェーハ付きフレーム５は、パッド９１４で保持されて第１搬送機構９１に移され、上下伸縮アーム９１１が上方に縮小してからＹ２方向に移動させられ、次いで上下伸縮アーム９１１が下方に伸びてから、フレーム３がパッド９１４から離脱され、これによってウェーハ付きフレーム５は洗浄装置７０のスピンナテーブル７１に同心状に載置される。
【００３６】
洗浄装置７０で洗浄・乾燥処理されたウェーハ付きフレーム５は、第２搬送機構９２によって上記ガイドバー９０に戻される。第２搬送機構９２は第１搬送機構９１と同様の構成であって、図示せぬＹ軸方向移動機構によってＹ軸方向に往復移動させられる上下伸縮アーム９２１の先端にＨ状のブラケット９２３が固定され、このブラケット９２３の４つの端部に空気吸引による負圧作用でフレーム３を吸着、保持するパッド９２４が設けられたもので、フレーム３は、各パッド９２４の下面に水平な状態で保持される。
【００３７】
第２搬送機構９２によると、上下伸縮アーム９２１が伸びて、ウェーハ受け渡し位置で待機しているウェーハ付きフレーム５のフレーム３がパッド９２４で吸着、保持され、次いで上下伸縮アーム９２１が縮小してからＹ１方向に移動し、上下伸縮アーム９２１が伸びてパッド９２４からフレーム３が離脱されることにより、ウェーハ付きフレーム５は上記ガイドバー９０に載置される。また、上記搬入出機構８０は、ガイドバー９０に載置されたフレーム３のＹ２方向側の端部をクランプ８２で把持してアーム８３がＹ１方向に移動することにより、ウェーハ付きフレーム５をカセット１００内に収納する。
【００３８】
（２−２）切削装置の動作概要
以上が一実施形態に係る切削装置１０の全体構成であり、次に、この切削装置１０によってウェーハ１を多数のデバイス２にダイシングする動作を図１により説明する。
【００３９】
カセット１００内に収納され、カセット台１３の昇降動作によって搬入出位置に位置付けられた１枚のウェーハ付きフレーム５が搬入出機構８０によってＹ２方向に引き出され、ガイドバー９０に載置されてＸ・Ｙ軸方向の位置決めがなされる。次いで、第１搬送機構９１によって、予め真空運転され、かつ、着脱位置に位置付けられているチャックテーブル２０上にウェーハ付きフレーム５が載置され、ウェーハ１は吸着面２１に吸着、保持され、フレーム３がクランプ２６で保持される。
【００４０】
次に、チャックテーブル２０がＸ２方向に移動してウェーハ１は加工位置に搬送され、この加工位置において、各切削手段６１，６２により、デバイス２間の交差する多数の分割予定ラインのうち、まず一方向に延びる側が全て切削加工され、次いで、他方向に延びる側の全ての分割予定ラインが切削加工されて、ウェーハ１が多数のデバイス２にダイシングされる。切削加工される分割予定ラインは、チャックテーブル２０を回転させてウェーハ１を自転させることにより、Ｘ軸方向と平行に定められる。
【００４１】
切削加工は、チャックテーブル２０をＸ２方向に移動させながら、下端の刃先が所定の切り込み高さ（Ｚ軸方向の位置）に設定された高速回転する切削ブレード６５を、分割予定ラインに対しＸ２方向側の端部からＸ１方向側の端部に向けて切り込ませる加工送りをすることによってなされる。１回の加工送りが終わったら、切削ブレード６５が上方に退避し、チャックテーブル２０がＸ１方向に移動して切削ブレード６５が加工送りの始点に戻されるとともに、切削手段６１，６２がＹ軸方向に移動して次の分割予定ラインに切削ブレード６５の刃先を合わせる割り出し送りが行われてから、該次の分割予定ラインに対し切削ブレード６５を加工送りさせる。以上の動作を行って、Ｘ軸方向に延びる全ての分割予定ラインに切削加工が施される。なお、分割予定ラインに切削ブレード６５を位置決めするには、カメラ等を用いた周知のアライメント手段を利用して行われる。
【００４２】
ウェーハ１がダイシングされた後は、チャックテーブル２０が着脱位置に戻され、第１搬送機構９１によって洗浄装置７０に搬送され、ウェーハ受け渡し位置で待機しているスピンナテーブル７１に吸着、保持される。続いて、スピンナテーブル７１が処理位置に下降し、回転が開始されるとともに、上記洗浄水ノズルからウェーハ１の表面に洗浄水が供給されてウェーハ１が洗浄される。洗浄が終了したら、スピンナテーブル７１の回転を続行させたまま、上記空気噴出ノズルからウェーハ１の表面に空気を噴出させてウェーハ１を乾燥させる。ウェーハ１が乾燥したらスピンナテーブル７１がウェーハ受け渡し位置に上昇させられる。
【００４３】
以上のようにしてウェーハ１のダイシングと洗浄を経たウェーハ付きフレーム５は、第２搬送機構９２によってスピンナテーブル７１からガイドバー９０に移され、次いで搬入出機構８０のクランプ８２がフレーム３のＹ２方向側の端部を把持した状態でアーム８３がＹ１方向に移動することにより、カセット１００に戻される。
【００４４】
以上の一連の動作が、カセット１００に収納された全てのウェーハ付きフレーム５に対して遂行される。そして、カセット１００内のウェーハ１が全てダイシング済みのものになったら、ウェーハ付きフレーム５はカセット１００ごと次の工程（例えば、ダイシングされたデバイス２をピックアップする工程）に運搬される。
【００４５】
（３）カセット
次に、図２〜図４により、上記カセット１００について説明する。
カセット１００は、上下に離間して平行に配設された底板１０１および天板１０２と、これら底板１０１と天板１０２の間の対向する一対の側面に設けられた側板１０３と、背面板（係止部）１０４とが組み合わされて、外形が直方体の箱状に形成されたもので、内部が複数のウェーハ付きフレーム５を収納するウェーハ収納部（ワーク収納部）１１０となっている。各側板１０３の外面には、持ち運び用の把手１０５が固定されている。ウェーハ収納部１１０は、前方（背面板１０４とは反対側の端部）に開口する開口部１１１によって水平方向に開放している。
【００４６】
各側板１０３の内面には、水平方向に延びる複数の棚板１１３が、上下方向に等間隔をおいて固定されている。これら棚板１１３は開口部１１１から背面板１０４にわたる長さを有している。棚板１１３が固定されたことにより、ウェーハ収納部１１０の棚板１１３間、および最上段の棚板１１３と天板１０２との間には、スロット１１４が形成されている。棚板１１３は、側板１０３の一方側と他方側で一対の状態に配設されており、その一対の棚板１１３の上に、フレーム３の両端部が載置されてウェーハ付きフレーム５が水平に支持されるようになっている。各スロット１１４にはウェーハ付きフレーム５が１枚ずつ収納され、ウェーハ収納部１１０には複数のウェーハ付きフレーム５が水平、かつＺ軸方向に積層されて収納される。
【００４７】
処理前のウェーハ付きフレーム５は、オペレータによって開口部１１１から１枚ずつスロット１１４に挿入されて棚板１１３に載置され、収納される。ウェーハ付きフレーム５の、スロット１１４への挿入方向の先端（収納された状態での奥側の端部）は、背面板１０４に当接して係止される。ウェーハ収納部１１０に複数のウェーハ付きフレーム５が収納されたカセット１００は切削装置１０まで運搬され、図１に示すように、背面板１０４を手前側（Ｙ１方向側）に向け、かつ、開口部１１１を装置１０の内側（Ｙ２方向側）に向けた状態とされてカセット台１３上に載置される。
【００４８】
そして、上記のように搬入出機構８０によって開口部１１１からウェーハ付きフレーム５が引き出されてウェーハ１の切削加工ならびに洗浄処理がなされ、洗浄処理後は再び搬入出機構８０によって開口部１１１からスロット１１４にウェーハ付きフレーム５が収納される。そして、全てのウェーハ１に対する切削加工・洗浄処理が終了してウェーハ付きフレーム５がカセット１００内に収納されたら、カセット１００ごとウェーハ付きフレーム５を次工程まで運搬し、次工程では、開口部１１１からウェーハ付きフレーム５が取り出される。カセット１００の運搬時には、フレーム３が背面板１０４に係止された状態とすることにより、カセット１００内からウェーハ付きフレーム５が脱落しないように運搬することができる。
【００４９】
また、このカセット１００においては、天板１０２の上部に、前述した検査用ウェーハ（図２の１Ａで示す）の仮置き部１２０が設けられている。この仮置き部１２０には、開口部１１１側の端部から背面板１０４側の端部にわたって延びる一対のウェーハ載置台１２１がそれぞれ固定されている。これらウェーハ載置台１２１は、天板１０２の両側の上面に固定された載置板部１２２と、この載置板部１２２の幅方向一端から立ち上がる側縁部１２３とを有する断面Ｌ字状のもので、左右対称の状態に固定されている。
【００５０】
仮置き部１２０の上方は開口しており、この上方開口部１２４から、双方の載置板部１２２の上にフレーム３の両端部が載置されて仮置き部１２０にウェーハ付きフレーム５が水平に支持されるようになっている。また、仮置き部１２０の、開口部１１１側の端部も開口している。
【００５１】
切削装置１０によりカセット１００に収納された複数のウェーハ１を順次切削加工する間においては、その最中に１枚のウェーハ付きフレーム５を抜き取ってウェーハ１Ａの切削状態を検査することが行われる。その検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレーム５は、切削加工後、搬入出機構８０によってウェーハ載置台１２１の載置板部１２２上に挿入され、フレーム３の両端部が載置板部１２２に載置される。
【００５２】
載置板部１２２にフレーム３が載置されるため、フレーム３と天板１０２との間には、載置板部１２２の厚さに応じた隙間が生じる。この隙間に、搬入出機構８０のクランプ８２の下側が挿入可能となっており、クランプ８２によるウェーハ載置台１２１へのウェーハ付きフレーム５の出し入れが可能となっている。上記のようにして仮置き部１２０に載置されたウェーハ付きフレーム５は、ウェーハ載置台１２１の側縁部１２３によってＸ軸方向への移動が規制される。
【００５３】
仮置き部１２０に検査用ウェーハ１Ａが載置されると、オペレータはウェーハ付きフレーム５を仮置き部１２０から上方に取り出し、ウェーハ１Ａの切削加工の状態を検査する。そして検査後は、ウェーハ付きフレーム５を、上方からウェーハ載置台１２１の載置板部１２２にフレーム３の両端部を載置して仮置き部１２０に戻す。
【００５４】
本実施形態のカセット１００では、検査用ウェーハ１Ａを載置する仮置き部１２０には、上方開口部１２４を経て上方からウェーハ付きフレーム５を出し入れすることができるようになっている。すなわち、検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレーム５を収納する際には、上方からウェーハ付きフレーム５を仮置き部１２０に向けて下ろしていき、上方開口部１２４を通してウェーハ載置台１２１の載置板部１２２にフレーム３の両端部を載置することで収納される。
【００５５】
本実施形態のカセット１００によれば、検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレーム５を、従来のように水平方向にスライドさせて収納する形式ではなく、上方から出し入れ可能な仮置き部１２０に載置するようになっている。このため、収納時にフレーム３の挿入方向先端部が装置側にはみ出して突出するといった不具合は起こらず、ウェーハ付きフレーム５をカセット１００に適確に収納することができる。その結果、カセット台１３が昇降したり搬入出機構８０が作動した際に突出したフレーム３の端部が干渉し、フレーム３あるいはウェーハ１Ａの破損や装置１０の停止といった不具合の発生が防がれる。
【００５６】
また、仮置き部１２０に対するウェーハ付きフレーム５の出し入れも容易であるとともに、ウェーハ付きフレーム５を上方から載置することができればよいため、仮置き部１２０は一対のウェーハ載置台１２１を天板１０２に固定するといった簡素な構成で実現することができる。
【００５７】
図５は、カセット１００に設けられる仮置き部１２０の他の形態を示している。この仮置き部１２０は、上記ウェーハ載置台１２１の載置板部１２２が除外されて、側縁部１２３のみが天板１０２に直接固定されている。また、天板１０２の開口部１１１側の端部の中央に、円弧状の切欠き１０２ａが形成されている。
【００５８】
この実施形態の仮置き部１２０によれば、検査用ウェーハ１Ａを有するウェーハ付きフレームは天板１０２に直接載置され、側縁部１２３によってＸ軸方向への移動が規制される。また、切欠き１０２ａによって、フレーム３の開口部１１１側の端部は上下面が露出し、このため、上記クランプ８２によってフレーム３を把持することができるようになっている。
【００５９】
なお、上記実施形態のカセット１００は半導体ウェーハの切削装置に適用されるものであるが、本発明のカセットが適用される加工装置は切削装置に限られず、複数のワークを連続的に加工する各種装置（例えば、半導体ウェーハを裏面研削する研削装置）に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１…ウェーハ（ワーク）
１０…切削装置（加工装置）
１００…ウェーハ収納カセット（ワーク収納カセット）
１０４…背面板（係止部）
１１０…ウェーハ収納部（ワーク収納部）
１１１…開口部
１１４…スロット
１２０…仮置き部
１２４…上方開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを収納するワーク収納部を有し、加工装置に設置されるワーク収納カセットであって、
前記ワーク収納部は、収納されるワークを支持する複数のスロットと、該スロットにワークを出し入れするための開口部と、該スロットに収納されて支持されるワークの、該スロットへのワーク挿入方向の先端を係止する係止部と、を有し、
該ワーク収納部の上部に、ワークを上方から出し入れ可能とする上方開口部を有するワークの仮置き部が設けられていることを特徴とするワーク収納カセット。
【請求項１】
ワークを収納するワーク収納部を有し、加工装置に設置されるワーク収納カセットであって、
前記ワーク収納部は、収納されるワークを支持する複数のスロットと、該スロットにワークを出し入れするための開口部と、該スロットに収納されて支持されるワークの、該スロットへのワーク挿入方向の先端を係止する係止部と、を有し、
該ワーク収納部の上部に、ワークを上方から出し入れ可能とする上方開口部を有するワークの仮置き部が設けられていることを特徴とするワーク収納カセット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−６０８９８（Ｐ２０１１−６０８９８Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７１３７（Ｐ２００９−２０７１３７）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]