ワーク搬送方法及びワーク受渡し機構を有する装置
【課題】 ウエハの両面を順次処理する場合、ウエハを確実に保持して所定の処理や搬送をできるようにする。
【解決手段】ウエハの一面に第１の固定治具３ａを密着固定し、その他面に対し所定の処理を行った後、ウエハの他面に第２の固定治具３ｂを密着固定し、第１の固定治具３ａを脱離して第２の固定治具３ｂにウエハを受け渡す。両固定治具は、治具本体３１と、その片面に設けた密着層３２とからなる。治具本体は、密着層を支持する複数の支持突起３３及び側壁３４を有し、側壁の端面に密着層が接着されて密着層と治具本体との間に側壁で囲われた区画空間３５が画成され、区画空間に連通する通気孔３６が形成され、区画空間内の空気の吸引により密着層が変形される。脱離の際、第１の固定治具の密着層を変形させ、両固定治具を相互に離間する方向に相対移動させる。
【解決手段】ウエハの一面に第１の固定治具３ａを密着固定し、その他面に対し所定の処理を行った後、ウエハの他面に第２の固定治具３ｂを密着固定し、第１の固定治具３ａを脱離して第２の固定治具３ｂにウエハを受け渡す。両固定治具は、治具本体３１と、その片面に設けた密着層３２とからなる。治具本体は、密着層を支持する複数の支持突起３３及び側壁３４を有し、側壁の端面に密着層が接着されて密着層と治具本体との間に側壁で囲われた区画空間３５が画成され、区画空間に連通する通気孔３６が形成され、区画空間内の空気の吸引により密着層が変形される。脱離の際、第１の固定治具の密着層を変形させ、両固定治具を相互に離間する方向に相対移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の薄板状のワークを密着固定する固定治具を用いたワーク搬送方法及びワーク受渡し機構を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、半導体チップ（以下、「チップ」という）を小型化するために半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）の裏面を研削して薄くするバックグラインド工程、回路が形成されたウエハを個々の半導体チップに切断するダイシング工程、及びチップ化したものを、配線パターンを有する実装基板の電極箇所に接着するダイボンディング工程など、種々の工程がある。
【０００３】
ここで、バックグラインド工程により極薄化されたウエハは僅かな衝撃によっても破損してしまう。そこで、極薄化されたウエハが搬送時や加工時に、自重、加速度あるいは加工応力により歪んで破損しないように、板状の治具本体と、治具本体の片面に設けられた、ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、ウエハを支持固定する固定治具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この治具本体は、片面に密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に密着層が接着されて、密着層と治具本体との間に側壁で囲われた区画空間が画成され、治具本体に区画空間に連通する通気孔が形成されている。
【０００４】
そして、この固定治具にウエハが密着固定されている間は、ウエハの位置ずれや破損なくウエハが保持される。他方で、上記通気孔の真空引きにより、通気孔を介して区画空間内の空気を吸引すると、密着層が支持突起間で窪むように変形し、密着層に対するウエハの接触面積が減少する。このため、ウエハをこれに無理な力をかけずに固定治具から脱離できる。
【０００５】
上記のような固定治具の利点から、固定治具にウエハを密着固定することによりウエハと固定治具とを合体したウエハの保護構造体をつくり、この保護構造体の状態でバックグラインド工程等を行ったり、次工程のために搬送したりすることが提案される。
【特許文献１】特開２００６−２１６７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記半導体製造工程においては、ウエハの一面（つまり、固定治具に密着している面とは反対側の面）に所定の処理を行った後、次工程でウエハの他面（つまり、固定治具に密着している面）に所定の処理を行うことがある。このような場合に、保護構造体状態からウエハを一旦脱離し、ウエハの上下を反転させて固定治具とウエハとを再度密着固定させるのでは、作業性が悪いだけでなく、ウエハの上下反転時に極薄のウエハが破損する虞がある。
【０００７】
他方、ウエハの処理済みの面に粘着テープを介して貼付してリングフレームに固定し、固定治具を脱離して当該リングフレームにウエハを受け渡す方法が従来から知られているが、このものでは、粘着テープ部分でのウエハの支持性が欠け、また、リングフレームのサイズにあった処理テーブルにしか適用できない。さらに、粘着テープが使い捨てになってコスト高を招くという問題を有する。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、上記の点に鑑み、薄板状のワークの両面を順次処理する場合に、ワークを確実に保持した状態でワークに対し所定の処理を行ったり、搬送したりできる低コストのワーク搬送方法及びワーク受渡し機構を有する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１記載のワーク搬送方法は、薄板状のワークの一面に第１の固定治具を密着固定し、その他面に対し所定の処理を行った後、または、一面に対し所定の処理を行った薄板状のワークのその一面に第１の固定治具を密着させた後、当該ワークの他面に第２の固定治具を密着固定する工程と、当該ワークから第１の固定治具を脱離して第２の固定治具にワークを受け渡す工程と、を含むワーク搬送方法であって、 前記第１及び第２の両固定治具は、板状の治具本体と、当該治具本体の片面に設けられ当該ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、前記治具本体は、片面に前記密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に前記支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に前記密着層が接着されて、前記密着層と前記治具本体との間に前記側壁で囲われた区画空間が画成され、前記治具本体に前記区画空間に連通する通気孔が形成され、この通気孔を介して前記区画空間内の空気を吸引することにより、前記密着層が変形されるものであり、前記脱離を、前記第１の固定治具の密着層を変形させた後に、前記両固定治具を、相互に離間する方向に相対移動させて行うことを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明のワーク受渡し機構を有する装置は、第１の固定治具が密着固定された薄板状のワークを第２の固定治具に受け渡すワーク受渡し機構を有する装置であって、前記第１及び第２の両固定治具は、板状の治具本体と、当該治具本体の片面に設けられ当該ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、前記治具本体は、片面に前記密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に前記支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に前記密着層が接着されて、前記密着層と前記治具本体との間に前記側壁で囲われた区画空間が画成され、前記治具本体に前記区画空間に連通する通気孔が形成され、この通気孔を介して前記区画空間内の空気を吸引することにより、前記密着層が変形されるものであり、前記ワーク受渡し機構が、第１の固定治具の通気孔に連通し、吸引手段に接続する貫通孔を有する着脱部と、ワークまたは固定治具の支持が可能で上下反転可能に形成されたフィンガー部を有する搬送手段とを備え、前記ワークを受け渡した後の固定治具を一時的に保管する治具待機部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２個の固定治具を用いて両固定治具間でワークを受け渡すようにしたため、当該両固定治具のうちワークを密着固定するものをかえるだけで、ワークの処理すべき面を開放できる。このため、次工程のためにワークの処理すべき面を反転させて搬送するときの作業性を、支持体がない状態でワーク自体を反転させるものと比較して格段に向上できる。そして、ワークに対して所定の処理を行う間及びワークを搬送する間だけでなく、両固定治具間でワークを受け渡す間も、固定治具によりワークが確実に保持されたワークの保護構造体となるため、ワークが極薄のものであっても破損等することが防止できる。
【００１２】
このように本発明によれば、ワーク表面保護用のシート等を用いることなく、再利用可能な固定治具を用いてワークを順次搬送してその両面に所定の処理を行うことができるので、保護シートの利用に伴うコスト高や廃棄物の増加等、種々の問題を有効に解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１を参照して、１は、本発明の薄板状のワークたるウエハＷを搬送するウエハ搬送装置を示している。ウエハ搬送装置１は、平面視長方形の架台２を有し、上流の工程を行う所定の装置（以下、「上流装置」という）１０ａと、下流の工程を行う所定の装置（以下、「下流装置」という）１０ｂとの間に設置される。そして、上流装置１０ａによりウエハＷの一面に所定の処理を行った後、ウエハＷの他面に所定の処理を行うために、その処理すべき他面を開放して下流装置１０ｂに搬送する。
【００１４】
上流装置１０ａ及び下流装置１０ｂには、ウエハ搬送装置１にその開口面を対向させて配置した保護構造体収納部Ｓ１、Ｓ２が備えられている。上流装置１０ａの保護構造体収納部Ｓ１には、ウエハＷが後述の固定治具３ａに支持固定された状態（以下、「保護構造体３０ａ」という）で、上下方向に所定の間隔を置いて複数個収納されている。なお、ウエハＷ及び固定治具３を公知の構造のカセットに収納し、ハンドリング装置により上流装置１０ａの所定位置に設置するようにしてもよい。また、保護構造体収納部Ｓ２は、ウエハＷが後述の固定治具３ｂに支持固定された状態（以下、「保護構造体３０ｂ」という）で、上下方向に所定の間隔を置いて複数個収納できるようになっている。
【００１５】
ここで、ウエハＷを支持固定する固定治具３は、板状の治具本体３１と、治具本体３１の片面に設けられた密着層３２とで構成されている（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。治具本体３１は、ウエハＷよりも僅かに大径の円板状に形成されている。治具本体３１の材料は、機械強度に優れたものであれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレス等の金属材料、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、アクリル、ポリ塩化ビニル等の樹脂成形材料、ガラス等の無機材料、ガラス繊維強化エポキシ樹脂等の有機無機複合材料等が挙げられる。
【００１６】
治具本体３１の片面には、０．０５〜０．５ｍｍ程度の高さで直径が０．０５〜１．０ｍｍ程度の円柱状の支持突起３３が０．２〜２．０ｍｍ程度のピッチで複数形成されている。更に、治具本体３１の片面の外周部には、支持突起３３と同等高さの円筒状の側壁３４が形成されている。尚、支持突起３３は円柱状以外の形状、例えば、円錐台形に形成されていても良い。他方、治具本体３１の他面は、所定の表面粗さを有するように平滑加工しておくことが好ましい。
【００１７】
密着層３２は、可撓性、柔軟性、耐熱性、弾性、粘着性等に優れたウレタン系、アクリル系、フッ素系、シリコーン系等のエラストマーから成る２０〜２００μｍの厚さのフィルムで形成される。そして、治具本体３１の側壁３４の端面に、密着層３２の外周部を接着剤、ヒートシール等で接着している。これにより、密着層３２と治具本体３１との間に側壁３４で囲われた区画空間３５が画成される。また、密着層３２は各支持突起３３の平坦な端面に当接して支持される。治具本体３１には、治具本体３１をその厚さ方向に貫通して区画空間３５に連通する少なくとも１個の通気孔３６が形成されている。
【００１８】
架台２の作業面２ａの中央部には、公知の構造を有する多関節式の搬送アーム（搬送手段）４が設けられている（図１及び図３参照）。搬送アーム４の先端部は、平面視略Ｕ字状のフィンガー部４１として形成され、フィンガー部４１の少なくとも片面には、吸着孔４２が開設され、フィンガー部４１によりウエハＷ及び／または固定冶具３を吸着保持した状態で搬送できるようになっている。なお、この吸着孔４２は、固定治具３の通気孔３６に一致しないように配置され、固定治具３を吸着固定する際、区画空間３５を減圧しないようになっている。
【００１９】
また、このフィンガー部４１は、反転機構としてのモータ４３により上下反転できると共に、搬送アーム４の作業面２ａへの取付軸４４がシリンダ等の駆動手段に連結され、作業面２ａと直交する方向に上下動するようになっている。なお、搬送アーム４は、後述の第１の固定治具３ａ及び第２の固定治具３ｂそれぞれ専用のものを架台２の作業面２ａに２台設置してもよい。
【００２０】
架台２の作業面２ａの長手方向の一端（図１では、右側）には、ウエハＷへの固定治具３の着脱が行なわれる着脱部５が設けられている。この場合、搬送アーム（搬送手段）４と着脱部５とがウエハ受渡し機構を構成する。着脱部５は、固定治具３の外形に略一致させて架台の作業面２ａに形成した凹部６と、架台２に組み込まれた複数本のリフトピン７とを具備する（図１及び図４参照）。リフトピン７は、搬送アーム４からの固定治具３の受け渡しのため、図示しないエアーシリンダにより架台２の作業面２ａから上方に突出した上昇位置と、架台２内に収納される下降位置との間で往復動する。
【００２１】
また、着脱部５は、凹部６に固定治具３をセットしたときに当該固定治具３の通気孔３６に連通する貫通孔８を有し、この貫通孔８には、図示しない蛇腹管を介してバキュームポンプ（吸引手段）Ｖが接続されている。この場合、凹部６の底面には、貫通孔８の周囲を囲繞するようにＯリングが設けられていてもよい。
【００２２】
そして、リフトピン７の下降により固定治具３が凹部６に落とし込むことでセットされたとき、この固定治具３の通気孔３６が貫通孔８に連通し、バキュームポンプＶによる真空引きにより貫通孔８及び通気孔３６を介して区画空間３５内の空気を吸引すると、密着層３２が支持突起３３間で窪むように変形し、密着層３２に対するウエハＷの接触面積が減少する。このため、ウエハＷをこれに無理な力をかけずに固定治具３から脱離できる。
【００２３】
さらに、架台２の作業面２ａの長手方向の他端（図１では、左側）には、治具待機部Ｓ３が設けられ、当該治具待機部Ｓ３には、固定治具３が上下方向に所定の間隔を置いて少なくとも１個一時的に保管されている。なお、図１では、固定治具３を公知の構造のカセットに収納し、ハンドリング装置により作業面２ａの所定位置に設置するようにしているが、単に一枚の固定治具３を一時的に仮置きするスペースがあるだけでもよい。
【００２４】
次に、本発明のウエハ搬送装置１の作動について説明する。まず、搬送アーム４により保護構造体収納部Ｓ１から一個の保護構造体３０ａを取り出し、着脱部５へと搬送する。その際、固定治具３の治具本体３１側をフィンガー部４１により吸着し、フィンガー部４１を適宜上下反転させ、保護構造体３０ａのウエハＷが上側になるように搬送する。
【００２５】
搬送アーム４により保護構造体３０ａが着脱部５に到達する前に、リフトピン７を上昇させ、リフトピン７に保護構造体３０ａを受け渡す。リフトピン７により保護構造体３０ａが支持されると、搬送アーム４の吸着を解除した後、搬送アーム４を後退させる。そして、リフトピン７を下降位置に戻すと、第１の固定治具３ａが着脱部５の凹部６にセットされ、保護構造体３０ａがウエハ搬送装置１に固定される（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）。
【００２６】
次いで、搬送アーム４により治具待機部Ｓ３から一枚の固定冶具３、つまり、第２の固定治具３ｂをその冶具本体３１側を吸着保持して取り出し、着脱部５へと搬送する。その際、固定冶具３ｂの密着層３２が下側となるようにする。そして、保護構造体３０ａのウエハＷ表面に、第２の固定冶具３ｂの密着層３２をその全面に亘って接触させ、搬送アーム４を若干下方に移動させて押圧力を加えて第２の固定冶具３ｂにウエハＷを密着固定させる（図４（ｃ）参照）。
【００２７】
次いで、バキュームポンプＶを作動させて貫通孔８及び通気孔３６の真空引きにより、通気孔３６を介して区画空間３５内の空気を吸引すると、第１の固定冶具３ａの密着層３２が支持突起３３間で窪むように変形し、密着層３２に対するウエハＷの接触面積が減少して、ウエハＷの第１の固定治具３ａから脱離可能状態となる。そして、両固定冶具３ａ、３ｂが相互に離間するように搬送アーム４により第２の固定治具３ｂを真上に移動させると、第１の固定冶具３ａがウエハＷから完全に脱離されて第２の固定治具３ｂにウエハが受け渡され、保護構造体３０ｂが形成される（図４（ｄ）参照）。
【００２８】
次いで、第２の固定治具３ｂ及びウエハＷの保護構造体３０ｂを搬送アーム４により下流側の装置１０ｂの保護構造体収納部Ｓ２に搬送し、収納する。また、着脱部５の凹部６に残っている第１の固定治具３ａは、搬送アーム４により治具待機部Ｓ３に移送されて、次のウエハＷを処理する第２の固定治具３ｂとして一時的に保管される。最後に、図示しない下流装置１０ｂの処理機構により、保護構造体３０ｂの状態でウエハＷの開放面、すなわち第１の固定治具３ａで覆われていた側の面への処理が行われる。
【００２９】
このように本実施の形態では、２個の固定治具３ａ、３ｂを用いてウエハＷを受け渡すようにしたため、両固定治具３ａ、３ｂのうちウエハＷが密着固定するものをかえるだけで、ウエハＷの処理すべき面を開放できる。このため、次工程のためにウエハＷの処理すべき面を反転させて搬送するときの作業性を、ウエハＷ自体を反転させるものと比較して格段に向上できる。そして、ウエハＷが固定治具３に一旦密着固定された後においては、ウエハＷに対して所定の処理を行う間及びウエハＷを搬送する間だけでなく、両固定治具３ａ、３ｂ間でウエハＷの受け渡す場合でも、固定治具３によりウエハＷが確実に保持された保護構造体３０ａ、３０ｂとなることで、ウエハＷが極薄のものであっても破損等することはない。
【００３０】
このように本実施の形態によれば、使い捨てとなる粘着シート等を用いることなく、再利用可能な２個の固定治具３ａ、３ｂを用いてウエハＷを順次搬送してそのウエハＷ両面に所定の処理を行うことができるので、粘着シートの利用に伴うコスト高や廃棄物の増加等、種々の問題を有効に解消できる。
【００３１】
尚、本実施の形態では、ウエハ搬送装置１を独立の装置として構成した場合について説明したが、例えば、公知の構造を有するウエハ研削用の研削装置２０に本発明のワーク搬送装置を組み込むようにしてもよい。
【００３２】
即ち、図５に示すように、研削装置２０は、架台２１を有し、この架台２１の作業面に２２は、ステッピングモータを備えた回転テーブル２３が設けられ、所定の回転角毎に間欠停止するようになっている。回転テーブル２３上には、周方向に所定の間隔を置いて４個のチャックテーブル２４が設けられている。チャックテーブル２４は、例えばポーラステーブルから構成され、負圧でウエハを着脱自在に吸着固定できる。
【００３３】
また、作業面２２の上方には、チャックテーブル２４の停止位置に対応させて、その回転方向の上流側から公知の構造を有する粗研削装置２５及び仕上研削装置２６が吊設されている。そして、架台２１の作業面２２には、搬送アーム４ａとウエハＷへの固定治具３の着脱が行なわれる着脱部５とが上記実施の形態と同様に配置されている。
【００３４】
本研削装置２０においては、作業面２２上の所定の位置に、複数枚のウエハＷが上下方向に所定の間隔おいて収納されたウエハ収納部ＳＡと、複数枚の固定治具３が上下方向に所定の間隔おいて収納された治具収納部ＳＢと、ウエハＷが固定治具３に支持固定された状態で、上下方向に所定の間隔を置いて複数個収納できる保護構造体収納部ＳＣとが配置されている。それに加えて、ウエハＷの固定治具３との密着面をかえてウエハＷの処理すべき面を変更するため、治具待機部ＳＤと搬送アーム４ａと同一構造の他の搬送アーム４ｂとが設けられている。
【００３５】
そして、搬送アーム４ａによりウエハ収納部ＳＡから一枚のウエハＷを、その研削処理を行う側の面を吸着保持して取り出し、回転テーブル２３上のチャックテーブル２４のうち搬入位置Ａにあるものへと搬送する。その際、ウエハ収納部ＳＡの収納状態に応じて搬送アーム４ａを適宜上下反転させ、ウエハＷの処理すべき面（吸着面側）が上側になるようにする。
【００３６】
次いで、回転テーブル２４を回転させ、粗研削装置２５下方の粗研削位置ＢにウエハＷを移動させ、ウエハＷ裏面の粗研削を行い、所定の厚さに研削する。その後、回転テーブルをさらに回転させて仕上研削装置下方の仕上位置Ｃにウエハを移動させ、所定厚さに研削されたウエハＷ裏面が仕上研削され、洗浄される。
【００３７】
次いで、回転テーブル２４をさらに回転させ、研削が終了したウエハＷを排出位置Ｄに移動する。研削が終了したウエハＷが排出位置Ｄに到達すると、搬送アーム４ａにより冶具収納部ＳＢから一枚の固定冶具３、つまり、第１の固定治具３ａを取り出し、排出位置Ｄへと搬送する。その際、固定治具３ａの治具本体３１側をフィンガー部４１により吸着し、フィンガー部４１を適宜上下反転させ、固定治具３の密着層３２が下側になるようにする。
【００３８】
次いで、第１の固定冶具３ａの密着層３２を、排出位置にあるウエハＷの上面（研削が行われた面）にその全面に亘って接触させ、搬送アーム４を若干下方に移動させることにより押圧力を加える。これにより、第１の固定冶具３ａにウエハＷが密着固定され、ウエハＷと固定治具３ａとの合体で保護構造体３０ａがつくられる。
【００３９】
次いで、この保護構造体３０ａを、搬送アーム４ａにより着脱部５に搬送する。その際、フィンガー部４１を上下反転させ、ウエハＷの被処理面が上側になるように搬送すると共に、リフトピン７を上昇位置に移動させ、リフトピン７に保護構造体３０ａを受け渡し、リフトピン７の下降により保護構造体３０ａを着脱部５にセットする。
【００４０】
次いで、搬送アーム４ａにより治具待機部ＳＤから一枚の固定冶具３、つまり、第２の固定治具３ｂをその冶具本体３１側を吸着保持して取り出し、着脱部５へと搬送する。その際、固定冶具３ｂの密着層３２が下側となるようにする。この場合、第２の固定治具３ｂは、前の処理で使用され着脱部５に残された第１の固定治具３ａであって、搬送アーム４ａにより治具待機部ＳＤに移送されて一時的に保管されたものが用いられる。なお、作業面２２上に、着脱部５に残された第１の固定治具３ａを元の治具収納部ＳＢに、搬送アーム４ｂにより再収納するようにしてもよい。
【００４１】
そして、着脱部５にある保護構造体３０ａのウエハＷ表面に、第２の固定冶具３ｂの密着層３２をその全面に亘って接触させ、搬送アーム４を若干下方に移動させて押圧力を加えて第２の固定冶具３ｂにウエハＷを密着固定させる。
【００４２】
次いで、バキュームポンプを作動させて貫通孔８及び通気孔３６の真空引きにより、通気孔３６を介して区画空間３５内の空気を吸引すると、第１の固定冶具３ａの密着層３２が支持突起３３間で窪むように変形し、密着層３２に対するウエハＷの接触面積が減少して、ウエハＷの第１の固定治具３ａから脱離可能状態となる。そして、両固定冶具３ａ、３ｂが相互に離間するように搬送アーム４により第２の固定治具３ｂを真上に移動させると、第１の固定冶具３ａがウエハＷから完全に脱離されて第２の固定治具３ｂにウエハＷが受け渡され、保護構造体３０ｂとなる。保護構造体３０ｂは、搬送アーム４ｂにより保護構造体収納部ＳＣにセットされているカセットに収納され、カセットは、次工程の加工装置に移載される。
【００４３】
次いで、次工程、例えば、ダイシング工程においてウエハＷの回路面（研削面とは反対側の面）に所定の処理を行うため、図示しない他の搬送アームによりダイシング工程を行うダイシング装置にウエハＷが保護構造体３０ｂのまま搬送される。他方、着脱部５に残された第１の固定治具３ａは搬送アーム４ａにより治具待機部ＳＤに戻される。
【００４４】
次に、ウエハＷの他の処理工程において用いられる本発明の搬送方法について、さらに説明する。
【００４５】
第１の例として、上流装置１０ａがウエハ研削装置であるバックグラインド工程、下流装置１０ｂがダイボンドフィルム（ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）ともいう）の貼付装置となるＤＡＦ貼付工程である処理工程が挙げられる。
【００４６】
まず、前工程において表面に回路パターンが組み込まれた未研磨ウエハＷの回路面に表面保護シートが貼付され、上流装置１０ｂであるウエハ研削装置に搭載されて、ウエハＷの研削が行われる。極薄に研削されたウエハＷは極めて脆質であるため、ウエハ研削装置のステージ上に設置されたまま、研削面に固定治具３ａが密着固定される。得られた保護構造体３０ａは、固定治具３ａ、ウエハＷ（固定治具側は研削面）及び表面保護シートの順からなる構造となる。
【００４７】
続いて、本発明のウエハ搬送装置１を用いて保護構造体３０ａを固定治具３ａから固定治具３ｂに受け渡し、保護構造体３０ｂを形成する。受け渡しの方法は、先に説明した通りであり、得られた保護構造体３０ｂは、固定治具３ｂ、表面保護シート及びウエハＷ（研削面が露出）の順からなる構造となる。
【００４８】
次に、保護構造体３０ｂは下流装置１０ｂであるダイボンドフィルムの貼付装置に搬送され、ウエハＷの研削面側にダイボンドフィルムが貼付される。ダイボンドフィルムが貼付されたウエハＷは、表面保護シートの剥離工程、ダイシング工程、ダイボンド工程など、所定の処理が施される。なお、表面保護シートの剥離工程はＤＡＦ貼付工程の前に行ってもよい。これらの工程においても、固定治具３にウエハが支持固定された状態で処理されることが好ましい。
【００４９】
第２の例として、上流装置１０ａがダイシング装置であるダイシング工程、下流装置１０ｂがピックアップ装置となるチップソート工程である処理工程が挙げられる。
【００５０】
まず、前工程において表面に回路パターンが組み込まれた未研磨ウエハＷの回路面に表面保護シートを貼付し、さらに表面保護シート上に第１の固定治具３ａが密着固定される。続いて、上流装置１０ａであるウエハ研削装置に設置され、ウエハＷの裏面側から所定の厚みになるまで研削が行われる。得られた保護構造体３０ａは、固定治具３ａ、表面保護シート及びウエハＷ（研削面が露出）の順からなる構造となる。
【００５１】
次に、ウエハＷは保護構造体３０ａの状態で、第１の例における上流装置であるダイシング装置に搬送される。ダイシング装置において、表面保護シートの一部の厚さまで切り込むようにしてウエハＷのダイシングが行われ、ウエハＷがチップ化される。このようにして、固定治具３ａ、表面保護シート及びチップ（ワーク）の構成の保護構造体３０ａが得られる。
【００５２】
次いで、本発明のウエハ搬送装置１を用いて保護構造体３０ａを固定治具３ａから固定治具３ｂに受け渡し、保護構造体３０ｂを形成する。受け渡しの方法は、先に説明した通りであり、得られた保護構造体３０ｂは、固定治具３ｂ、チップ（研削面が固定治具側）及び表面保護シートの順からなる構造となる。
【００５３】
次に、保護構造体３０ｂは下流装置１０ｂであるシート剥離装置に搬送され、表面保護シートがチップから剥離される。さらに、保護構造体３０ｂはピックアップ装置に搬送されて、チップ毎に所定の基板上にダイボンドされたり、チップトレイ上に移載されたりする。なお、ピックアップ装置は、固定治具３ｂの通気路３６を介して区画空間３５を減圧させる機能を有する装置が使用できる。区画空間３５を減圧させることにより、固定治具３ｂの密着層３２を変形させ、固定治具３ｂに固定されている全チップの密着を弱めることができる。これにより、針の突き上げを行わずにピックアップ工程が行われるため、チップにダメージを与えることがない。
【００５４】
また、本発明の実施の形態においては、上記で説明した工程に限定されることはなく、その他の工程間での搬送において適用することができる。また、上記で説明した工程の順番や組み合わせが異なった工程間での搬送においても適用することができる。
【００５５】
さらに、本実施の形態では、ウエハＷの処理すべき面をかえて搬送するものについて説明したが、石英ガラス等からなる精密基板といったウエハＷ以外の薄板状ワークの処理で使用する固定治具にも同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態のウエハ搬送装置の模式的平面図。
【図２】（ａ）は、本発明のウエハ搬送装置に用いる固定治具の模式的断面図。（ｂ）は、その固定治具の治具本体の平面図。
【図３】搬送アームの模式的斜視図。
【図４】（ａ）乃至（ｄ）は、固定治具間でのウエハの受け渡しを説明する模式的断面図。
【図５】本発明のウエハ搬送装置を研削装置に組み込んだ変形例を示す平面図。
【符号の説明】
【００５７】
１ ウエハ搬送装置（ワーク搬送装置）
３ 固定治具、
３１ 治具本体
３２ 密着層
３３ 支持突起
３４ 側壁
３５ 区画空間
３６ 通気孔
４ 搬送手段（ワーク受渡し機構）
４１ フィンガー部
４３ モータ（反転機構）
５ 着脱部（ワーク受渡し機構）
Ｗ ウエハ
Ｓ１、Ｓ２ 保護構造体収納部
Ｓ３ 治具待機部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の薄板状のワークを密着固定する固定治具を用いたワーク搬送方法及びワーク受渡し機構を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、半導体チップ（以下、「チップ」という）を小型化するために半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）の裏面を研削して薄くするバックグラインド工程、回路が形成されたウエハを個々の半導体チップに切断するダイシング工程、及びチップ化したものを、配線パターンを有する実装基板の電極箇所に接着するダイボンディング工程など、種々の工程がある。
【０００３】
ここで、バックグラインド工程により極薄化されたウエハは僅かな衝撃によっても破損してしまう。そこで、極薄化されたウエハが搬送時や加工時に、自重、加速度あるいは加工応力により歪んで破損しないように、板状の治具本体と、治具本体の片面に設けられた、ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、ウエハを支持固定する固定治具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この治具本体は、片面に密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に密着層が接着されて、密着層と治具本体との間に側壁で囲われた区画空間が画成され、治具本体に区画空間に連通する通気孔が形成されている。
【０００４】
そして、この固定治具にウエハが密着固定されている間は、ウエハの位置ずれや破損なくウエハが保持される。他方で、上記通気孔の真空引きにより、通気孔を介して区画空間内の空気を吸引すると、密着層が支持突起間で窪むように変形し、密着層に対するウエハの接触面積が減少する。このため、ウエハをこれに無理な力をかけずに固定治具から脱離できる。
【０００５】
上記のような固定治具の利点から、固定治具にウエハを密着固定することによりウエハと固定治具とを合体したウエハの保護構造体をつくり、この保護構造体の状態でバックグラインド工程等を行ったり、次工程のために搬送したりすることが提案される。
【特許文献１】特開２００６−２１６７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記半導体製造工程においては、ウエハの一面（つまり、固定治具に密着している面とは反対側の面）に所定の処理を行った後、次工程でウエハの他面（つまり、固定治具に密着している面）に所定の処理を行うことがある。このような場合に、保護構造体状態からウエハを一旦脱離し、ウエハの上下を反転させて固定治具とウエハとを再度密着固定させるのでは、作業性が悪いだけでなく、ウエハの上下反転時に極薄のウエハが破損する虞がある。
【０００７】
他方、ウエハの処理済みの面に粘着テープを介して貼付してリングフレームに固定し、固定治具を脱離して当該リングフレームにウエハを受け渡す方法が従来から知られているが、このものでは、粘着テープ部分でのウエハの支持性が欠け、また、リングフレームのサイズにあった処理テーブルにしか適用できない。さらに、粘着テープが使い捨てになってコスト高を招くという問題を有する。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、上記の点に鑑み、薄板状のワークの両面を順次処理する場合に、ワークを確実に保持した状態でワークに対し所定の処理を行ったり、搬送したりできる低コストのワーク搬送方法及びワーク受渡し機構を有する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１記載のワーク搬送方法は、薄板状のワークの一面に第１の固定治具を密着固定し、その他面に対し所定の処理を行った後、または、一面に対し所定の処理を行った薄板状のワークのその一面に第１の固定治具を密着させた後、当該ワークの他面に第２の固定治具を密着固定する工程と、当該ワークから第１の固定治具を脱離して第２の固定治具にワークを受け渡す工程と、を含むワーク搬送方法であって、 前記第１及び第２の両固定治具は、板状の治具本体と、当該治具本体の片面に設けられ当該ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、前記治具本体は、片面に前記密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に前記支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に前記密着層が接着されて、前記密着層と前記治具本体との間に前記側壁で囲われた区画空間が画成され、前記治具本体に前記区画空間に連通する通気孔が形成され、この通気孔を介して前記区画空間内の空気を吸引することにより、前記密着層が変形されるものであり、前記脱離を、前記第１の固定治具の密着層を変形させた後に、前記両固定治具を、相互に離間する方向に相対移動させて行うことを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明のワーク受渡し機構を有する装置は、第１の固定治具が密着固定された薄板状のワークを第２の固定治具に受け渡すワーク受渡し機構を有する装置であって、前記第１及び第２の両固定治具は、板状の治具本体と、当該治具本体の片面に設けられ当該ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、前記治具本体は、片面に前記密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に前記支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に前記密着層が接着されて、前記密着層と前記治具本体との間に前記側壁で囲われた区画空間が画成され、前記治具本体に前記区画空間に連通する通気孔が形成され、この通気孔を介して前記区画空間内の空気を吸引することにより、前記密着層が変形されるものであり、前記ワーク受渡し機構が、第１の固定治具の通気孔に連通し、吸引手段に接続する貫通孔を有する着脱部と、ワークまたは固定治具の支持が可能で上下反転可能に形成されたフィンガー部を有する搬送手段とを備え、前記ワークを受け渡した後の固定治具を一時的に保管する治具待機部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２個の固定治具を用いて両固定治具間でワークを受け渡すようにしたため、当該両固定治具のうちワークを密着固定するものをかえるだけで、ワークの処理すべき面を開放できる。このため、次工程のためにワークの処理すべき面を反転させて搬送するときの作業性を、支持体がない状態でワーク自体を反転させるものと比較して格段に向上できる。そして、ワークに対して所定の処理を行う間及びワークを搬送する間だけでなく、両固定治具間でワークを受け渡す間も、固定治具によりワークが確実に保持されたワークの保護構造体となるため、ワークが極薄のものであっても破損等することが防止できる。
【００１２】
このように本発明によれば、ワーク表面保護用のシート等を用いることなく、再利用可能な固定治具を用いてワークを順次搬送してその両面に所定の処理を行うことができるので、保護シートの利用に伴うコスト高や廃棄物の増加等、種々の問題を有効に解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１を参照して、１は、本発明の薄板状のワークたるウエハＷを搬送するウエハ搬送装置を示している。ウエハ搬送装置１は、平面視長方形の架台２を有し、上流の工程を行う所定の装置（以下、「上流装置」という）１０ａと、下流の工程を行う所定の装置（以下、「下流装置」という）１０ｂとの間に設置される。そして、上流装置１０ａによりウエハＷの一面に所定の処理を行った後、ウエハＷの他面に所定の処理を行うために、その処理すべき他面を開放して下流装置１０ｂに搬送する。
【００１４】
上流装置１０ａ及び下流装置１０ｂには、ウエハ搬送装置１にその開口面を対向させて配置した保護構造体収納部Ｓ１、Ｓ２が備えられている。上流装置１０ａの保護構造体収納部Ｓ１には、ウエハＷが後述の固定治具３ａに支持固定された状態（以下、「保護構造体３０ａ」という）で、上下方向に所定の間隔を置いて複数個収納されている。なお、ウエハＷ及び固定治具３を公知の構造のカセットに収納し、ハンドリング装置により上流装置１０ａの所定位置に設置するようにしてもよい。また、保護構造体収納部Ｓ２は、ウエハＷが後述の固定治具３ｂに支持固定された状態（以下、「保護構造体３０ｂ」という）で、上下方向に所定の間隔を置いて複数個収納できるようになっている。
【００１５】
ここで、ウエハＷを支持固定する固定治具３は、板状の治具本体３１と、治具本体３１の片面に設けられた密着層３２とで構成されている（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。治具本体３１は、ウエハＷよりも僅かに大径の円板状に形成されている。治具本体３１の材料は、機械強度に優れたものであれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレス等の金属材料、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、アクリル、ポリ塩化ビニル等の樹脂成形材料、ガラス等の無機材料、ガラス繊維強化エポキシ樹脂等の有機無機複合材料等が挙げられる。
【００１６】
治具本体３１の片面には、０．０５〜０．５ｍｍ程度の高さで直径が０．０５〜１．０ｍｍ程度の円柱状の支持突起３３が０．２〜２．０ｍｍ程度のピッチで複数形成されている。更に、治具本体３１の片面の外周部には、支持突起３３と同等高さの円筒状の側壁３４が形成されている。尚、支持突起３３は円柱状以外の形状、例えば、円錐台形に形成されていても良い。他方、治具本体３１の他面は、所定の表面粗さを有するように平滑加工しておくことが好ましい。
【００１７】
密着層３２は、可撓性、柔軟性、耐熱性、弾性、粘着性等に優れたウレタン系、アクリル系、フッ素系、シリコーン系等のエラストマーから成る２０〜２００μｍの厚さのフィルムで形成される。そして、治具本体３１の側壁３４の端面に、密着層３２の外周部を接着剤、ヒートシール等で接着している。これにより、密着層３２と治具本体３１との間に側壁３４で囲われた区画空間３５が画成される。また、密着層３２は各支持突起３３の平坦な端面に当接して支持される。治具本体３１には、治具本体３１をその厚さ方向に貫通して区画空間３５に連通する少なくとも１個の通気孔３６が形成されている。
【００１８】
架台２の作業面２ａの中央部には、公知の構造を有する多関節式の搬送アーム（搬送手段）４が設けられている（図１及び図３参照）。搬送アーム４の先端部は、平面視略Ｕ字状のフィンガー部４１として形成され、フィンガー部４１の少なくとも片面には、吸着孔４２が開設され、フィンガー部４１によりウエハＷ及び／または固定冶具３を吸着保持した状態で搬送できるようになっている。なお、この吸着孔４２は、固定治具３の通気孔３６に一致しないように配置され、固定治具３を吸着固定する際、区画空間３５を減圧しないようになっている。
【００１９】
また、このフィンガー部４１は、反転機構としてのモータ４３により上下反転できると共に、搬送アーム４の作業面２ａへの取付軸４４がシリンダ等の駆動手段に連結され、作業面２ａと直交する方向に上下動するようになっている。なお、搬送アーム４は、後述の第１の固定治具３ａ及び第２の固定治具３ｂそれぞれ専用のものを架台２の作業面２ａに２台設置してもよい。
【００２０】
架台２の作業面２ａの長手方向の一端（図１では、右側）には、ウエハＷへの固定治具３の着脱が行なわれる着脱部５が設けられている。この場合、搬送アーム（搬送手段）４と着脱部５とがウエハ受渡し機構を構成する。着脱部５は、固定治具３の外形に略一致させて架台の作業面２ａに形成した凹部６と、架台２に組み込まれた複数本のリフトピン７とを具備する（図１及び図４参照）。リフトピン７は、搬送アーム４からの固定治具３の受け渡しのため、図示しないエアーシリンダにより架台２の作業面２ａから上方に突出した上昇位置と、架台２内に収納される下降位置との間で往復動する。
【００２１】
また、着脱部５は、凹部６に固定治具３をセットしたときに当該固定治具３の通気孔３６に連通する貫通孔８を有し、この貫通孔８には、図示しない蛇腹管を介してバキュームポンプ（吸引手段）Ｖが接続されている。この場合、凹部６の底面には、貫通孔８の周囲を囲繞するようにＯリングが設けられていてもよい。
【００２２】
そして、リフトピン７の下降により固定治具３が凹部６に落とし込むことでセットされたとき、この固定治具３の通気孔３６が貫通孔８に連通し、バキュームポンプＶによる真空引きにより貫通孔８及び通気孔３６を介して区画空間３５内の空気を吸引すると、密着層３２が支持突起３３間で窪むように変形し、密着層３２に対するウエハＷの接触面積が減少する。このため、ウエハＷをこれに無理な力をかけずに固定治具３から脱離できる。
【００２３】
さらに、架台２の作業面２ａの長手方向の他端（図１では、左側）には、治具待機部Ｓ３が設けられ、当該治具待機部Ｓ３には、固定治具３が上下方向に所定の間隔を置いて少なくとも１個一時的に保管されている。なお、図１では、固定治具３を公知の構造のカセットに収納し、ハンドリング装置により作業面２ａの所定位置に設置するようにしているが、単に一枚の固定治具３を一時的に仮置きするスペースがあるだけでもよい。
【００２４】
次に、本発明のウエハ搬送装置１の作動について説明する。まず、搬送アーム４により保護構造体収納部Ｓ１から一個の保護構造体３０ａを取り出し、着脱部５へと搬送する。その際、固定治具３の治具本体３１側をフィンガー部４１により吸着し、フィンガー部４１を適宜上下反転させ、保護構造体３０ａのウエハＷが上側になるように搬送する。
【００２５】
搬送アーム４により保護構造体３０ａが着脱部５に到達する前に、リフトピン７を上昇させ、リフトピン７に保護構造体３０ａを受け渡す。リフトピン７により保護構造体３０ａが支持されると、搬送アーム４の吸着を解除した後、搬送アーム４を後退させる。そして、リフトピン７を下降位置に戻すと、第１の固定治具３ａが着脱部５の凹部６にセットされ、保護構造体３０ａがウエハ搬送装置１に固定される（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）。
【００２６】
次いで、搬送アーム４により治具待機部Ｓ３から一枚の固定冶具３、つまり、第２の固定治具３ｂをその冶具本体３１側を吸着保持して取り出し、着脱部５へと搬送する。その際、固定冶具３ｂの密着層３２が下側となるようにする。そして、保護構造体３０ａのウエハＷ表面に、第２の固定冶具３ｂの密着層３２をその全面に亘って接触させ、搬送アーム４を若干下方に移動させて押圧力を加えて第２の固定冶具３ｂにウエハＷを密着固定させる（図４（ｃ）参照）。
【００２７】
次いで、バキュームポンプＶを作動させて貫通孔８及び通気孔３６の真空引きにより、通気孔３６を介して区画空間３５内の空気を吸引すると、第１の固定冶具３ａの密着層３２が支持突起３３間で窪むように変形し、密着層３２に対するウエハＷの接触面積が減少して、ウエハＷの第１の固定治具３ａから脱離可能状態となる。そして、両固定冶具３ａ、３ｂが相互に離間するように搬送アーム４により第２の固定治具３ｂを真上に移動させると、第１の固定冶具３ａがウエハＷから完全に脱離されて第２の固定治具３ｂにウエハが受け渡され、保護構造体３０ｂが形成される（図４（ｄ）参照）。
【００２８】
次いで、第２の固定治具３ｂ及びウエハＷの保護構造体３０ｂを搬送アーム４により下流側の装置１０ｂの保護構造体収納部Ｓ２に搬送し、収納する。また、着脱部５の凹部６に残っている第１の固定治具３ａは、搬送アーム４により治具待機部Ｓ３に移送されて、次のウエハＷを処理する第２の固定治具３ｂとして一時的に保管される。最後に、図示しない下流装置１０ｂの処理機構により、保護構造体３０ｂの状態でウエハＷの開放面、すなわち第１の固定治具３ａで覆われていた側の面への処理が行われる。
【００２９】
このように本実施の形態では、２個の固定治具３ａ、３ｂを用いてウエハＷを受け渡すようにしたため、両固定治具３ａ、３ｂのうちウエハＷが密着固定するものをかえるだけで、ウエハＷの処理すべき面を開放できる。このため、次工程のためにウエハＷの処理すべき面を反転させて搬送するときの作業性を、ウエハＷ自体を反転させるものと比較して格段に向上できる。そして、ウエハＷが固定治具３に一旦密着固定された後においては、ウエハＷに対して所定の処理を行う間及びウエハＷを搬送する間だけでなく、両固定治具３ａ、３ｂ間でウエハＷの受け渡す場合でも、固定治具３によりウエハＷが確実に保持された保護構造体３０ａ、３０ｂとなることで、ウエハＷが極薄のものであっても破損等することはない。
【００３０】
このように本実施の形態によれば、使い捨てとなる粘着シート等を用いることなく、再利用可能な２個の固定治具３ａ、３ｂを用いてウエハＷを順次搬送してそのウエハＷ両面に所定の処理を行うことができるので、粘着シートの利用に伴うコスト高や廃棄物の増加等、種々の問題を有効に解消できる。
【００３１】
尚、本実施の形態では、ウエハ搬送装置１を独立の装置として構成した場合について説明したが、例えば、公知の構造を有するウエハ研削用の研削装置２０に本発明のワーク搬送装置を組み込むようにしてもよい。
【００３２】
即ち、図５に示すように、研削装置２０は、架台２１を有し、この架台２１の作業面に２２は、ステッピングモータを備えた回転テーブル２３が設けられ、所定の回転角毎に間欠停止するようになっている。回転テーブル２３上には、周方向に所定の間隔を置いて４個のチャックテーブル２４が設けられている。チャックテーブル２４は、例えばポーラステーブルから構成され、負圧でウエハを着脱自在に吸着固定できる。
【００３３】
また、作業面２２の上方には、チャックテーブル２４の停止位置に対応させて、その回転方向の上流側から公知の構造を有する粗研削装置２５及び仕上研削装置２６が吊設されている。そして、架台２１の作業面２２には、搬送アーム４ａとウエハＷへの固定治具３の着脱が行なわれる着脱部５とが上記実施の形態と同様に配置されている。
【００３４】
本研削装置２０においては、作業面２２上の所定の位置に、複数枚のウエハＷが上下方向に所定の間隔おいて収納されたウエハ収納部ＳＡと、複数枚の固定治具３が上下方向に所定の間隔おいて収納された治具収納部ＳＢと、ウエハＷが固定治具３に支持固定された状態で、上下方向に所定の間隔を置いて複数個収納できる保護構造体収納部ＳＣとが配置されている。それに加えて、ウエハＷの固定治具３との密着面をかえてウエハＷの処理すべき面を変更するため、治具待機部ＳＤと搬送アーム４ａと同一構造の他の搬送アーム４ｂとが設けられている。
【００３５】
そして、搬送アーム４ａによりウエハ収納部ＳＡから一枚のウエハＷを、その研削処理を行う側の面を吸着保持して取り出し、回転テーブル２３上のチャックテーブル２４のうち搬入位置Ａにあるものへと搬送する。その際、ウエハ収納部ＳＡの収納状態に応じて搬送アーム４ａを適宜上下反転させ、ウエハＷの処理すべき面（吸着面側）が上側になるようにする。
【００３６】
次いで、回転テーブル２４を回転させ、粗研削装置２５下方の粗研削位置ＢにウエハＷを移動させ、ウエハＷ裏面の粗研削を行い、所定の厚さに研削する。その後、回転テーブルをさらに回転させて仕上研削装置下方の仕上位置Ｃにウエハを移動させ、所定厚さに研削されたウエハＷ裏面が仕上研削され、洗浄される。
【００３７】
次いで、回転テーブル２４をさらに回転させ、研削が終了したウエハＷを排出位置Ｄに移動する。研削が終了したウエハＷが排出位置Ｄに到達すると、搬送アーム４ａにより冶具収納部ＳＢから一枚の固定冶具３、つまり、第１の固定治具３ａを取り出し、排出位置Ｄへと搬送する。その際、固定治具３ａの治具本体３１側をフィンガー部４１により吸着し、フィンガー部４１を適宜上下反転させ、固定治具３の密着層３２が下側になるようにする。
【００３８】
次いで、第１の固定冶具３ａの密着層３２を、排出位置にあるウエハＷの上面（研削が行われた面）にその全面に亘って接触させ、搬送アーム４を若干下方に移動させることにより押圧力を加える。これにより、第１の固定冶具３ａにウエハＷが密着固定され、ウエハＷと固定治具３ａとの合体で保護構造体３０ａがつくられる。
【００３９】
次いで、この保護構造体３０ａを、搬送アーム４ａにより着脱部５に搬送する。その際、フィンガー部４１を上下反転させ、ウエハＷの被処理面が上側になるように搬送すると共に、リフトピン７を上昇位置に移動させ、リフトピン７に保護構造体３０ａを受け渡し、リフトピン７の下降により保護構造体３０ａを着脱部５にセットする。
【００４０】
次いで、搬送アーム４ａにより治具待機部ＳＤから一枚の固定冶具３、つまり、第２の固定治具３ｂをその冶具本体３１側を吸着保持して取り出し、着脱部５へと搬送する。その際、固定冶具３ｂの密着層３２が下側となるようにする。この場合、第２の固定治具３ｂは、前の処理で使用され着脱部５に残された第１の固定治具３ａであって、搬送アーム４ａにより治具待機部ＳＤに移送されて一時的に保管されたものが用いられる。なお、作業面２２上に、着脱部５に残された第１の固定治具３ａを元の治具収納部ＳＢに、搬送アーム４ｂにより再収納するようにしてもよい。
【００４１】
そして、着脱部５にある保護構造体３０ａのウエハＷ表面に、第２の固定冶具３ｂの密着層３２をその全面に亘って接触させ、搬送アーム４を若干下方に移動させて押圧力を加えて第２の固定冶具３ｂにウエハＷを密着固定させる。
【００４２】
次いで、バキュームポンプを作動させて貫通孔８及び通気孔３６の真空引きにより、通気孔３６を介して区画空間３５内の空気を吸引すると、第１の固定冶具３ａの密着層３２が支持突起３３間で窪むように変形し、密着層３２に対するウエハＷの接触面積が減少して、ウエハＷの第１の固定治具３ａから脱離可能状態となる。そして、両固定冶具３ａ、３ｂが相互に離間するように搬送アーム４により第２の固定治具３ｂを真上に移動させると、第１の固定冶具３ａがウエハＷから完全に脱離されて第２の固定治具３ｂにウエハＷが受け渡され、保護構造体３０ｂとなる。保護構造体３０ｂは、搬送アーム４ｂにより保護構造体収納部ＳＣにセットされているカセットに収納され、カセットは、次工程の加工装置に移載される。
【００４３】
次いで、次工程、例えば、ダイシング工程においてウエハＷの回路面（研削面とは反対側の面）に所定の処理を行うため、図示しない他の搬送アームによりダイシング工程を行うダイシング装置にウエハＷが保護構造体３０ｂのまま搬送される。他方、着脱部５に残された第１の固定治具３ａは搬送アーム４ａにより治具待機部ＳＤに戻される。
【００４４】
次に、ウエハＷの他の処理工程において用いられる本発明の搬送方法について、さらに説明する。
【００４５】
第１の例として、上流装置１０ａがウエハ研削装置であるバックグラインド工程、下流装置１０ｂがダイボンドフィルム（ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）ともいう）の貼付装置となるＤＡＦ貼付工程である処理工程が挙げられる。
【００４６】
まず、前工程において表面に回路パターンが組み込まれた未研磨ウエハＷの回路面に表面保護シートが貼付され、上流装置１０ｂであるウエハ研削装置に搭載されて、ウエハＷの研削が行われる。極薄に研削されたウエハＷは極めて脆質であるため、ウエハ研削装置のステージ上に設置されたまま、研削面に固定治具３ａが密着固定される。得られた保護構造体３０ａは、固定治具３ａ、ウエハＷ（固定治具側は研削面）及び表面保護シートの順からなる構造となる。
【００４７】
続いて、本発明のウエハ搬送装置１を用いて保護構造体３０ａを固定治具３ａから固定治具３ｂに受け渡し、保護構造体３０ｂを形成する。受け渡しの方法は、先に説明した通りであり、得られた保護構造体３０ｂは、固定治具３ｂ、表面保護シート及びウエハＷ（研削面が露出）の順からなる構造となる。
【００４８】
次に、保護構造体３０ｂは下流装置１０ｂであるダイボンドフィルムの貼付装置に搬送され、ウエハＷの研削面側にダイボンドフィルムが貼付される。ダイボンドフィルムが貼付されたウエハＷは、表面保護シートの剥離工程、ダイシング工程、ダイボンド工程など、所定の処理が施される。なお、表面保護シートの剥離工程はＤＡＦ貼付工程の前に行ってもよい。これらの工程においても、固定治具３にウエハが支持固定された状態で処理されることが好ましい。
【００４９】
第２の例として、上流装置１０ａがダイシング装置であるダイシング工程、下流装置１０ｂがピックアップ装置となるチップソート工程である処理工程が挙げられる。
【００５０】
まず、前工程において表面に回路パターンが組み込まれた未研磨ウエハＷの回路面に表面保護シートを貼付し、さらに表面保護シート上に第１の固定治具３ａが密着固定される。続いて、上流装置１０ａであるウエハ研削装置に設置され、ウエハＷの裏面側から所定の厚みになるまで研削が行われる。得られた保護構造体３０ａは、固定治具３ａ、表面保護シート及びウエハＷ（研削面が露出）の順からなる構造となる。
【００５１】
次に、ウエハＷは保護構造体３０ａの状態で、第１の例における上流装置であるダイシング装置に搬送される。ダイシング装置において、表面保護シートの一部の厚さまで切り込むようにしてウエハＷのダイシングが行われ、ウエハＷがチップ化される。このようにして、固定治具３ａ、表面保護シート及びチップ（ワーク）の構成の保護構造体３０ａが得られる。
【００５２】
次いで、本発明のウエハ搬送装置１を用いて保護構造体３０ａを固定治具３ａから固定治具３ｂに受け渡し、保護構造体３０ｂを形成する。受け渡しの方法は、先に説明した通りであり、得られた保護構造体３０ｂは、固定治具３ｂ、チップ（研削面が固定治具側）及び表面保護シートの順からなる構造となる。
【００５３】
次に、保護構造体３０ｂは下流装置１０ｂであるシート剥離装置に搬送され、表面保護シートがチップから剥離される。さらに、保護構造体３０ｂはピックアップ装置に搬送されて、チップ毎に所定の基板上にダイボンドされたり、チップトレイ上に移載されたりする。なお、ピックアップ装置は、固定治具３ｂの通気路３６を介して区画空間３５を減圧させる機能を有する装置が使用できる。区画空間３５を減圧させることにより、固定治具３ｂの密着層３２を変形させ、固定治具３ｂに固定されている全チップの密着を弱めることができる。これにより、針の突き上げを行わずにピックアップ工程が行われるため、チップにダメージを与えることがない。
【００５４】
また、本発明の実施の形態においては、上記で説明した工程に限定されることはなく、その他の工程間での搬送において適用することができる。また、上記で説明した工程の順番や組み合わせが異なった工程間での搬送においても適用することができる。
【００５５】
さらに、本実施の形態では、ウエハＷの処理すべき面をかえて搬送するものについて説明したが、石英ガラス等からなる精密基板といったウエハＷ以外の薄板状ワークの処理で使用する固定治具にも同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態のウエハ搬送装置の模式的平面図。
【図２】（ａ）は、本発明のウエハ搬送装置に用いる固定治具の模式的断面図。（ｂ）は、その固定治具の治具本体の平面図。
【図３】搬送アームの模式的斜視図。
【図４】（ａ）乃至（ｄ）は、固定治具間でのウエハの受け渡しを説明する模式的断面図。
【図５】本発明のウエハ搬送装置を研削装置に組み込んだ変形例を示す平面図。
【符号の説明】
【００５７】
１ ウエハ搬送装置（ワーク搬送装置）
３ 固定治具、
３１ 治具本体
３２ 密着層
３３ 支持突起
３４ 側壁
３５ 区画空間
３６ 通気孔
４ 搬送手段（ワーク受渡し機構）
４１ フィンガー部
４３ モータ（反転機構）
５ 着脱部（ワーク受渡し機構）
Ｗ ウエハ
Ｓ１、Ｓ２ 保護構造体収納部
Ｓ３ 治具待機部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状のワークの一面に第１の固定治具を密着固定し、その他面に対し所定の処理を行った後、または、一面に対し所定の処理を行った薄板状のワークのその一面に第１の固定治具を密着させた後、当該ワークの他面に第２の固定治具を密着固定する工程と、
当該ワークから第１の固定治具を脱離して第２の固定治具にワークを受け渡す工程と、を含むワーク搬送方法であって、
前記第１及び第２の両固定治具は、板状の治具本体と、当該治具本体の片面に設けられ当該ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、前記治具本体は、片面に前記密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に前記支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に前記密着層が接着されて、前記密着層と前記治具本体との間に前記側壁で囲われた区画空間が画成され、前記治具本体に前記区画空間に連通する通気孔が形成され、この通気孔を介して前記区画空間内の空気を吸引することにより、前記密着層が変形されるものであり、
前記脱離を、前記第１の固定治具の密着層を変形させた後に、前記両固定治具を、相互に離間する方向に相対移動させて行うことを特徴とするワーク搬送方法。
【請求項２】
第１の固定治具が密着固定された薄板状のワークを第２の固定治具に受け渡すワーク受渡し機構を有する装置であって、
前記第１及び第２の両固定治具は、板状の治具本体と、当該治具本体の片面に設けられ当該ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、前記治具本体は、片面に前記密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に前記支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に前記密着層が接着されて、前記密着層と前記治具本体との間に前記側壁で囲われた区画空間が画成され、前記治具本体に前記区画空間に連通する通気孔が形成され、この通気孔を介して前記区画空間内の空気を吸引することにより、前記密着層が変形されるものであり、
前記ワーク受渡し機構が、第１の固定治具の通気孔に連通し、吸引手段に接続する貫通孔を有する着脱部と、ワークまたは固定治具の支持が可能で上下反転可能に形成されたフィンガー部を有する搬送手段とを備え、
前記ワークを受け渡した後の固定治具を一時的に保管する治具待機部を設けたことを特徴とするワーク受渡し機構を有する装置。
【請求項１】
薄板状のワークの一面に第１の固定治具を密着固定し、その他面に対し所定の処理を行った後、または、一面に対し所定の処理を行った薄板状のワークのその一面に第１の固定治具を密着させた後、当該ワークの他面に第２の固定治具を密着固定する工程と、
当該ワークから第１の固定治具を脱離して第２の固定治具にワークを受け渡す工程と、を含むワーク搬送方法であって、
前記第１及び第２の両固定治具は、板状の治具本体と、当該治具本体の片面に設けられ当該ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、前記治具本体は、片面に前記密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に前記支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に前記密着層が接着されて、前記密着層と前記治具本体との間に前記側壁で囲われた区画空間が画成され、前記治具本体に前記区画空間に連通する通気孔が形成され、この通気孔を介して前記区画空間内の空気を吸引することにより、前記密着層が変形されるものであり、
前記脱離を、前記第１の固定治具の密着層を変形させた後に、前記両固定治具を、相互に離間する方向に相対移動させて行うことを特徴とするワーク搬送方法。
【請求項２】
第１の固定治具が密着固定された薄板状のワークを第２の固定治具に受け渡すワーク受渡し機構を有する装置であって、
前記第１及び第２の両固定治具は、板状の治具本体と、当該治具本体の片面に設けられ当該ワークを着脱自在に密着保持する密着層とから構成され、前記治具本体は、片面に前記密着層を支持する複数の支持突起を有すると共に、片面の外周部に前記支持突起と同等高さの側壁を有し、この側壁の端面に前記密着層が接着されて、前記密着層と前記治具本体との間に前記側壁で囲われた区画空間が画成され、前記治具本体に前記区画空間に連通する通気孔が形成され、この通気孔を介して前記区画空間内の空気を吸引することにより、前記密着層が変形されるものであり、
前記ワーク受渡し機構が、第１の固定治具の通気孔に連通し、吸引手段に接続する貫通孔を有する着脱部と、ワークまたは固定治具の支持が可能で上下反転可能に形成されたフィンガー部を有する搬送手段とを備え、
前記ワークを受け渡した後の固定治具を一時的に保管する治具待機部を設けたことを特徴とするワーク受渡し機構を有する装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−４３９９５（Ｐ２００９−４３９９５Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８２６３（Ｐ２００７−２０８２６３）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００１０２９８０）リンテック株式会社 (1,750)
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００１０２９８０）リンテック株式会社 (1,750)
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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