加工装置およびイオン化エア供給プログラム
【課題】カセットに対するウェーハ（ワーク）の搬入／搬出時にイオン化エアを十分に吹き付けることができ、搬入／搬出時に発生する静電気を確実に除去する。
【解決手段】カセット９にウェーハ付きフレーム６を搬入／搬出する第１搬送手段３０のフレーム４を保持するクランプ３３が設けられたブロック３６に、エアを噴出する上下一対のブローノズル３７Ａ，３７Ｂを取り付け、ブロック３６内に、イオン化エア生成手段７３を配設する。ブローノズル３７Ａ，３７Ｂからウェーハ１の上下の面にイオン化エアを吹き付けて除電しながらウェーハ１を搬入したり搬出したりする。
【解決手段】カセット９にウェーハ付きフレーム６を搬入／搬出する第１搬送手段３０のフレーム４を保持するクランプ３３が設けられたブロック３６に、エアを噴出する上下一対のブローノズル３７Ａ，３７Ｂを取り付け、ブロック３６内に、イオン化エア生成手段７３を配設する。ブローノズル３７Ａ，３７Ｂからウェーハ１の上下の面にイオン化エアを吹き付けて除電しながらウェーハ１を搬入したり搬出したりする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセットに収納した半導体ウェーハ等の板状のワークを加工手段まで搬送して加工し、加工後のワークをカセットに戻す動作をとる加工装置に係り、特に、カセットに対するワークの搬入／搬出手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイス製造工程においては、円板状の半導体ウェーハの表面に格子状の分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、これら矩形領域の表面にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を形成し、次いで裏面を研削した後に研磨するなど必要な処理をしてから、全ての分割予定ラインを切断する、すなわちダイシングして、多数の半導体チップを得ている。このようにして得られた半導体チップは、樹脂封止によりパッケージングされて、携帯電話やＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等の各種電気・電子機器に広く用いられている。
【０００３】
半導体ウェーハをダイシングする装置としては、チャックテーブルに吸着して保持した半導体ウェーハに対して、高速回転させた円板状の薄い切削ブレードを切り込ませていくブレード式の切削装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
このような切削装置、あるいは研削を行う研削装置等の加工装置では、チャックテーブル上に保持した半導体ウェーハに所定の加工水を噴出しながらワークを加工し、さらに加工後のワークに洗浄水を噴出して洗浄している。ところで、ワークの加工時および洗浄時には静電気が発生して帯電し、この静電気が原因となってワークに形成された電子回路にダメージを与えて品質を低下させるといった問題が生じる。そこで、この問題を解消するために、半導体ウェーハの搬送手段やチャックテーブルの移動経路にイオン化されたエアを噴出するノズルを配設し、このノズルから、搬送中または移動中の半導体ウェーハにイオン化されたエアを吹き付けて半導体ウェーハに帯電した静電気を除去する技術が提案された（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５２０９号公報
【特許文献２】特開２００２−６６８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２に開示された技術によれば、加工後または洗浄後の半導体ウェーハにイオン化されたエアを十分供給することによって、加工時または洗浄時に帯電した静電気を除去することができる。しかしながら、上記特許文献２のようにワークの上面からのみイオン化エアを吹き付ける形態では、静電気の除去が不十分となる。したがって、カセットに対するワークの搬入／搬出時における有効な静電気除去手段の開発が求められていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、カセットに対するワークの搬入／搬出時においてイオン化エアを十分に吹き付けることができ、その結果、静電気を確実に除去することができる加工装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、板状のワークが収納されたカセットが載置されるカセットステージと、該カセットステージに載置されたカセットにワークを搬入したり、該カセットに収納されたワークを該カセットから搬出したりする搬送手段と、ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、を具備する加工装置であって、搬送手段は、ワークの一面における少なくとも一部、および該ワークの他面における少なくとも一部が露出する状態に該ワークを保持する保持部を有しており、該搬送手段には、ワークの一面にイオン化エアを吹き出す第１のブローノズルと、ワークの他面にイオン化エアを吹き出す第２のブローノズルとを有することを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、ワークを収納するカセットに対してワークを搬入／搬出する搬送手段の、ワークを保持する保持部を有する搬送手段に、ワークにイオン化エアを吹き出すブローノズルを有するため、カセットに対するワークの搬入／搬出時において、ワークへ常にイオン化エアを吹き付けることができる。ブローノズルは、ワークの一面および他面のそれぞれにイオン化エアを吹き出す第１のブローノズルおよび第２のブローノズルを備えているため、板状のワークの両面にイオン化エアを十分に行き渡らせることができる。これらの結果、カセットに対するワークの搬入／搬出時に発生する静電気を確実に除去することができる。
【００１０】
本発明は、上記ワークが、環状のフレームの開口部に配置され、該フレームに粘着テープを介して保持されており、上記カセットステージに載置されたカセットの、ワーク搬入／搬出口の前方には、ワークの下面を受けて該前方方向に延びるフレームガイドレールが設けられており、上記搬送手段の保持部は、該フレームを挟持する挟持部と、該フレームに突き当て可能な突き当て部とを有し、該挟持部によってフレームを挟持して引っ張ることにより、該フレームをカセットからフレームガイドレール上に搬出し、突き当て部をフレームに突き当てて押すことにより、該フレームをフレームガイドレール上からカセットに搬入する形態を含む。
【００１１】
また、上記カセットと上記搬送手段とを、該カセットに収納されたワークの厚さ方向に相対的に移動させる移動手段を有し、第１のブローノズルおよび第２のブローノズルから吹き出されるイオン化エアの吹き出し方向がカセットに向かう方向である形態を含む。この形態では、カセットに収納されているワークに本発明のブローノズルからイオン化エアを吹き付けることができ、除電手段を別途設けることなくカセットに収納されているワークの除電を行うことができる。
【００１２】
このようにカセットに収納されているワークにイオン化エアを吹き付けるには、上記搬送手段を上記カセットに近接させるステップと、上記移動手段によって、カセットと搬送手段とを該カセットに収納されたワークの厚さ方向に相対的に移動させて、ワークを第１のブローノズルおよび第２のブローノズルに位置付けるステップと、該ワークに向けて第１のブローノズルおよび第２のブローノズルからイオン化エアを噴出するステップとを備える制御用のイオン化エア供給プログラムが好適に用いられる。
【００１３】
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、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラスあるいはシリコン系の基板、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種板状加工材料等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ワークを収納するカセットに対するワークの搬入／搬出時においてイオン化エアを十分に吹き付けることができ、その結果、静電気を確実に除去することができる加工装置を提供することができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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は一実施形態の切削加工装置１０の全体を示している。この切削加工装置１０は、図２に示す半導体ウェーハ（以下、ウェーハと略称）１を、図示せぬ切削ブレードにより自動制御で切削してダイシングするダイシング装置である。当該切削加工装置１０の動作の制御は、図１に示す制御手段１０Ａによりなされる。
【００１６】
（１）ウェーハ
図２により先にウェーハ１を説明すると、このウェーハ１はシリコン等の単結晶材料からなる円板状のもので、厚さが例えば１００〜７００μｍ程度であり、外周部の一部に、結晶方位を示すマークとしてオリエンテーションフラット１ａが形成されている。ウェーハ１の表面には、格子状に形成された分割予定ライン２により多数の矩形状のチップ３が区画されている。各チップ３の表面には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。ウェーハ１は、切削加工装置１０により全ての分割予定ライン２が切削加工されて個々のチップ３にダイシングされる。
【００１７】
ウェーハ１は単体では取り扱いが困難なため、切削加工装置１０に供給される際には、図２に示すように環状のフレーム４の内側の開口部４ａに同心状に配設され、粘着テープ５を介してフレーム４に一体に支持された状態とされる。粘着テープ５は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム４とウェーハ１が貼着される。フレーム４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４を支持することにより、ウェーハ１を損傷することなく安全に搬送することができる。
【００１８】
粘着テープ５を介してウェーハ１を支持したフレーム４（以下、ウェーハ付きフレーム６と称する）は、図１に示すウェーハ収納用のカセット９内に、ウェーハ１を上側にした状態で収納される。カセット９の内部には、フレーム４が載置される左右一対のトレー部が上下方向に多数設けられており、多数のウェーハ付きフレーム６が水平、かつ、隙間が空いた状態で上下方向に積層して収納される。
【００１９】
（２）切削加工装置
（２−１）全体構成および基本動作
次に、切削加工装置１０の全体構成を、基本動作と併せながら説明する。
図１の符号１１はキャビネットである。このキャビネット１１の内部には、切削ブレードによってウェーハ１をダイシングする切削加工手段（図示略）が配設されている。キャビネット１１のＹ方向一端側（図１で手前側）には、タッチパネル式の操作表示盤１２が設けられており、切削加工の自動運転に係わる各種設定などは、この操作表示盤１２を利用して行われる。また、操作表示盤１２には、内部の運転状況を表示する機能なども付加されている。操作表示盤１２の上方の、キャビネット１１の天板には、運転状態を表示したり警告を発したりする表示灯１３が取り付けられている。
【００２０】
キャビネット１１の側面１１ａ側には、基台１４が併設されている。この基台１４上の中央が、円板状のチャックテーブル（保持手段）２０に対してウェーハ１を着脱するウェーハ着脱位置に設定されている。チャックテーブル２０は、基台１４上のウェーハ着脱位置と、キャビネット１１内の上記切削加工手段による加工位置との間をＸ方向に往復移動させられる。ウェーハ着脱位置の、図１においてＹ方向手前側にはカセットステージ１５が配設され、反対側のＹ方向奥側にはスピンナ式の洗浄装置６０が配設されている。
【００２１】
多数のウェーハ付きフレーム６が収納された上記カセット９は、カセットステージ１５にセットされる。カセットステージ１５は、図５に示す移動手段１６によって昇降させられる。移動手段１６は、カセットステージ１５に貫通して螺合する上下方向（図１でのＺ方向）に延びるボールねじ１６ａと、ボールねじ１６ａを回転させるモータ１６ｂとを備えるもので、モータ１６ｂによりボールねじ１６ａが回転させられると、その回転方向に応じてカセットステージ１５が上昇したり下降したりするようになっている。
【００２２】
カセットステージ１５にセットされたカセット９内のウェーハ付きフレーム６は、カセットステージ１５が上昇または下降して所定の高さに位置付けられた後、カセット９の上記ウェーハ着脱位置側に開口する搬入／搬出口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は一般周知の負圧吸着式のもので、矩形状のベーステーブル２１にＺ方向（上下方向）を回転軸として回転自在に支持されており、ベーステーブル２１内に配設された図示せぬ回転駆動機構によって一方向または両方向に回転させられる。
【００２３】
基台１４上のウェーハ着脱位置から、キャビネット１１内の上記切削加工手段による加工位置にわたっては、Ｘ方向に延びる矩形状の凹所１７がベーステーブル２１の移動スペースとして設けられている。ベーステーブル２１は、凹所１７の底面に設けられた図示せぬ往復移動手段によってＸ方向に往復移動させられるようになっており、したがってチャックテーブル２０はベーステーブル２１とともにＸ方向に往復移動させられる。ベーステーブル２１のＸ方向の両端部には、蛇腹状のカバー１８がそれぞれ取り付けられている。これらカバー１８は、凹所１７内に切削屑等が落下することを防ぐもので、ベーステーブル２１の移動に追従して伸縮するようになっている。
【００２４】
チャックテーブル２０には図示せぬ空気吸引手段が接続されており、この空気吸引手段が運転されると、チャックテーブル２０の上方の空気が吸引されて負圧となり、ウェーハ１がチャックテーブル２０の上面に吸着されて保持されるようになっている。チャックテーブル２０の外径はウェーハ１とほぼ同等であり、ウェーハ１の全体がチャックテーブル２０の上面に粘着テープ５を介して同心状に保持される。また、ウェーハ１の周囲のフレーム４は、チャックテーブル２０の外周面に取り付けられた複数のクランプ２２で保持される。
【００２５】
洗浄装置６０は、ウェーハ付きフレーム６が保持されるスピンナテーブル６１と、フレーム４を保持するクランプ６２を有している。スピンナテーブル６１はチャックテーブル２０と同様の負圧吸着式のもので、ウェーハ付きフレーム６を上面に吸着して保持する。図１のスピンナテーブル６１はウェーハ受け渡し位置に位置付けられており、この位置から基台１４内のウェーハ洗浄位置に下降するようになっている。洗浄装置６０によると、ウェーハ１を保持したスピンナテーブル６１がウェーハ洗浄位置において回転し、回転するウェーハ１に図示せぬ洗浄水ノズルから洗浄水が噴出されてウェーハ１が洗浄される。
【００２６】
次に、図１によりウェーハ付きフレーム６を搬送する搬送系とともに、本装置１０による切削加工の工程を説明する。
【００２７】
上記カセット９内に収納された１枚のウェーハ付きフレーム６は、第１搬送手段３０によってＹ方向奥側に水平に搬出され、カセットステージ１５の前方（Ｙ方向奥側）、かつ、ウェーハ着脱位置の上方に配設された一対のＹ方向に延びるフレームガイドレール３４で受けられる。第１搬送手段３０は、キャビネット１１の側面１１ａに設けられたリニアガイド３１によってＹ方向に往復移動させられるアーム３２の先端に、フレーム４を把持するクランプ（挟持部）３３が設けられたものである。一対のフレームガイドレール３４は、Ｘ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。
【００２８】
ウェーハ付きフレーム６は、第１搬送手段３０のクランプ３３によって把持され、ウェーハ１はその状態で上下の面の全面が露出する。クランプ３３によって把持されたウェーハ付きフレーム６は、アーム３２の移動によって２つのフレームガイドレール３４に架け渡される状態に載置される。そしてフレームガイドレール３４が互いに近付いてフレーム４の外周縁に接触することによりウェーハ付きフレーム６のＸ方向の位置決めがなされる。なお、Ｙ方向の位置決めはアーム３２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方向の位置決め）される。第１搬送手段３０は本発明に係るものであり、後で詳述する。
【００２９】
次に、フレームガイドレール３４に載置されているフレーム４が、上方の第２搬送手段４０によって保持され、この後、フレームガイドレール３４は離間し、ウェーハ付きフレーム６は第２搬送手段４０のみで保持される。第２搬送手段４０は、キャビネット１１の側面１１ａに設けられたリニアガイド４１に沿ってＹ方向に往復移動させられる伸縮アーム４２の先端に、フレーム４の上面に吸着してフレーム４を保持する複数の負圧吸着式の吸着パッド４３が設けられたものである。
【００３０】
第２搬送手段４０の伸縮アーム４２はＺ方向に伸縮するように作動し、伸縮アーム４２が下方に伸び、吸着パッド４３の吸着が解除されることにより、ウェーハ１は、ウェーハ着脱位置に位置付けられているチャックテーブル２０上に載置される。
【００３１】
次いで、ウェーハ１へのダイシング工程に移る。それにはまず、ウェーハ付きフレーム６を吸着、保持したチャックテーブル２０が、ベーステーブル２１が移動することによりキャビネット１１内の加工位置に移動させられる。そしてこの加工位置で、上記切削加工手段によりウェーハ１の分割予定ライン２に切削ブレードが切り込んで切削加工が施され、ウェーハ１がダイシングされる。
【００３２】
ウェーハ１のダイシングは、例えば、チャックテーブル２０をＸ方向に加工送りしながら切削ブレードを分割予定ライン２に切り込む動作と、切削ブレードがＹ方向に移動して切削位置を分割予定ライン２に合わせる割り出し送りとが交互に繰り返されるといった動作によって遂行される。また、分割予定ライン２の延びる方向を切削方向に合わせるにはチャックテーブル２０を回転させることによりなされる。全ての分割予定ライン２に切削加工が施されてウェーハ１のダイシングが完了したら、チャックテーブル２０がウェーハ着脱位置に戻り、次いで、ウェーハ１は第２搬送手段４０によって洗浄装置６０に搬送され、洗浄工程に移される。
【００３３】
まず、チャックテーブル２０上のウェーハ１は、第２搬送手段４０の伸縮アーム４２が下方に伸びて吸着パッド４３がフレーム６に吸着し、チャックテーブル２０の負圧吸着の運転が解除されることにより、吸着パッド４３に保持される。そして、伸縮アーム４２が縮小してウェーハ１を上昇させてからＹ方向奥側に移動し、再び伸縮アーム４２が下方に伸びて吸着パッド４３の吸着が解除されることにより、ウェーハ付きフレーム６は、スピンナ装置６０のウェーハ受け渡しに位置付けられたスピンナテーブル６１に同心状に載置される。
【００３４】
スピンナテーブル６１は予め負圧吸着の運転がなされており、ウェーハ付きフレーム６はスピンナテーブル６１に吸着、保持される。続いて、スピンナテーブル６１がウェーハ洗浄位置に下降して回転し、さらにクランプ６２によってフレーム４が保持される。次いで、回転するウェーハ１に上記洗浄水ノズルから洗浄水が噴出されて、ウェーハ１が洗浄される。洗浄後、ウェーハ１は乾燥空気が吹き付けられるなどの乾燥処理がなされる。
【００３５】
ウェーハ１の洗浄・乾燥が終わったら、スピンナテーブル６１がウェーハ受け渡し位置に上昇し、スピンナテーブル６１上のウェーハ付きフレーム６が、第３搬送手段５０によってフレームガイドレール３４に戻される。第３搬送手段５０は第２搬送手段４０と同様の構成であって、キャビネット１１の側面１１ａのリニアガイド４１の下側に設けられたリニアガイド５１に沿ってＹ方向に往復移動させられる伸縮アーム５２の先端に、フレーム４の上面に吸着して該フレーム４を保持する複数の負圧吸着式の吸着パッド５３が設けられたものである。
【００３６】
洗浄工程を終えた後は、第３搬送手段５０の伸縮アーム５２が下方に伸びて吸着パッド５３がフレーム４に吸着し、スピンナテーブル６１の負圧吸着の運転が解除されることにより、吸着パッド５３に保持される。そして、伸縮アーム５２が縮小してからＹ方向手前側に移動し、再び伸縮アーム５２が伸びて吸着パッド５３の吸着が解除されることにより、ウェーハ付きフレーム６は一対のフレームガイドレール３４に載置される。フレームガイドレール３４に載置されたウェーハ付きフレーム６は第１搬送手段３０によってフレーム４が保持され、アーム３２がＹ方向手前側に移動することによりカセット９内に搬入される。
【００３７】
以上のように、ウェーハ１はカセット９から搬出されてダイシング工程と洗浄工程がなされ、カセット９に戻される。続いて、カセット９に収納されているウェーハ１をカセット９から搬出したり、ウェーハ１をカセット９に搬入したりする上記第１搬送手段３０について詳述する。
【００３８】
（２−２）第１搬送手段の構成
図３（ａ）に示すように、上記アーム３２の先端には、ウェーハ付きフレーム６を保持する保持部３５が設けられている。この保持部３５は、アーム３２の先端に固定された直方体状のブロック３６と、ブロック３６に取り付けられた上下一対のブローノズル３７Ａ，３７Ｂとを備えている。
【００３９】
ブロック３６は、図１におけるＸ方向の位置が、上記フレームガイドレール３４の間であってカセットステージ１５に載置されるカセット９のＸ方向の中央に対応する位置に配されており、カセット９への対向面３６ａの下方に、ウェーハ付きフレーム６のフレームを把持する上記クランプ３３が配設されている。ブロック３６のカセット９への対向面３６ａは、ウェーハ付きフレーム６をカセット９に搬入する時にフレーム４を押す突き当て部として構成されている。
【００４０】
上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂはパイプからなるもので、上側ブローノズル（第１のブローノズル）３７Ａはブロック３６の上面への固定部から上方に延びた後、Ｙ方向手前側に向かって屈曲し、下りながら傾斜した形状をなしている。また、下側ブローノズル（第２のブローノズル）３７Ｂはブロック３６の下面への固定部から下方に延びた後、Ｙ方向手前側に向かって屈曲し、上がりながら傾斜した形状をなしている。これらブローノズル３７Ａ，３７Ｂの先端は、ブロック３６の突き当て部３６ａからカセット９側に突出しない長さとされている。
【００４１】
図４に示すように、各ブローノズル３７Ａ，３７Ｂは、エア配管７１を介してエアポンプ等のエア供給手段７２に連通されており、ブローノズル３７Ａ，３７Ｂからはエアが噴出するようになっている。エア配管７１は、アーム３２の内部からキャビネット１１の内部を経てエア供給手段７２に接続されている。上側ブローノズル３７Ａから噴出するエアは、クランプ３３で把持されたウェーハ付きフレーム６のウェーハ１の上面（表面）全面に吹き付けられるようになっている。また、下側ブローノズル３７Ｂから噴出するエアは、クランプ３３で把持されたウェーハ付きフレーム６のウェーハ１の下面（ウェーハ１の裏面、この場合、厳密にはウェーハ１の裏面に貼着されている粘着テープ５の裏面）全面に吹き付けられるようになっている。
【００４２】
また、上記ブロック３６内には、エア配管７１から上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに送られるエアをイオン化するイオン化エア生成手段７３が設けられている。イオン化エア生成手段７３としては、例えば、針状の電極に電圧をかけてコロナ放電を起こし、該電極周辺を通過するエアをイオン化するものなどが好適に用いられる。このようなイオン化エア生成手段７３にあっては、印加する電圧をコントロールすることにより、プラスイオンとマイナスイオンとを適宜に発生させることができる。このイオン化エア生成手段７３を作動させながらエア供給手段７２からブローノズル３７Ａ，３７Ｂにエアを供給すると、クランプ３３に把持されたウェーハ付きフレーム６のウェーハ１の上下の面には、ブローノズル３７Ａ，３７Ｂからイオン化されたエアが吹き付けられる。
【００４３】
（２−３）第１搬送手段の動作ならびに作用効果
上記第１搬送手段３０は、前述のように、切削加工前のウェーハ１を備えたウェーハ付きフレーム６をカセット９から搬出したり、切削加工および洗浄処理されたウェーハ１を備えたウェーハ付きフレーム６をカセット９に搬入したりする。
【００４４】
ウェーハ付きフレーム６のカセット９からの搬出は、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、フレームガイドレール３４よりも洗浄装置６０側（図５で右側）に位置している保持部３５がカセット９方向に前進し、ウェーハ付きフレーム６のフレーム４をクランプ３３で把持し、次いで、図５（ｃ）に示すように保持部３５が後退することにより、ウェーハ付きフレーム６をフレームガイドレール３４上に引き出す。そして、クランプ３３による把持を解除して、ウェーハ付きフレーム６がフレームガイドレール３４上に載置される。保持部３５のカセット９に対する前進・後退はアーム３２のＹ方向への移動による。
【００４５】
ここで、少なくともクランプ３３でウェーハ付きフレーム６を把持してからフレームガイドレール３４上にウェーハ付きフレーム６を載置するまでの間においては、イオン化エア生成手段７３を作動させながらエア供給手段７２よりエアを上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに供給する。これにより上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂからウェーハ付きフレーム６のウェーハ１の上下の面にイオン化エアが吹き付けられる。
【００４６】
一方、洗浄処理されてフレームガイドレール３４上に載置されたウェーハ付きフレーム６のカセット９への搬入は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、保持部３５のブロック３６の突き当て部３６ａをフレーム４に突き当て、保持部３５をカセット９方向に前進させる。これにより、ウェーハ付きフレーム６はブロック３６に押されてカセット９に搬入される。この搬入時においても、イオン化エア生成手段７３を作動させながらエア供給手段７２よりエアを上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに供給し、これらブローノズル３７Ａ，３７Ｂからウェーハ１の上下の面にイオン化エアを吹き付けることを行う。
【００４７】
本実施形態では、フレームガイドレール３４からカセット９にウェーハ１を搬入する動作の間、およびカセット９からウェーハ１を搬出してフレームガイドレール３４上にウェーハ１を載置する動作の間においては、常にイオン化エアをウェーハ１に吹き付けることができる。これは、ウェーハ１に近接する保持部３５にブローノズル３７Ａ，３７Ｂを設けているために可能となっている。そして、イオン化エアをウェーハ１に吹き付けるブローノズル３７Ａ，３７Ｂは、それぞれウェーハ１の上面および下面にイオン化エアを吹き付けるため、ウェーハ１の両面にイオン化エアを十分に行き渡らせることができる。その結果、カセット９に対する搬入／搬出時においてウェーハ１に発生する静電気を確実に除去することができる。
【００４８】
（２−４）カセット内のウェーハの除電
本実施形態によれば、カセット９に対するウェーハ１の搬入／搬出時の他に、カセット９に収納されている多数のウェーハ１にイオン化エアを吹き付けて静電気を除去することができる。図７はその動作例を示しており、保持部３５をカセット９に近接させて上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂからイオン化エアを噴出しながら、移動手段１６によってカセット９を断続的に昇降させることにより、カセット９に積層状態で収納されている各ウェーハ１の上下の面にイオン化エアを吹き付けることができる。このように保持部３５のブローノズル３７Ａ，３７Ｂからカセット９内にイオン化エアを吹き付けることにより、除電手段を別途設けることなくカセット９内のウェーハ１の除電を行うことができる。
【００４９】
ここで、カセット９内のウェーハ１へのイオン化エアの吹き付けは、上記制御手段１０Ａが有する図８に示すイオン化エア供給プログラムによって実行される。すなわち、該プログラムによるウェーハ１へのイオン化エアの吹き付けは、保持部３５をカセット９方向に前進させて近接させ（ステップＳ１）、次いで、移動手段１６によってカセット９を昇降させてカセット９内のウェーハ１を上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに位置付け（ステップＳ２）、ウェーハ１に向けてブローノズル３７Ａ，３７Ｂからイオン化エアを噴出する（ステップＳ３）ことによってなされる。
【００５０】
また、カセット９内のウェーハ１にイオン化エアを吹き付けるタイミングは任意であり、例えば、ウェーハ１を収納したカセット９をカセットステージ１５に載置した直後に未加工のウェーハ１全てに行うか、カセット９から搬出されたウェーハ１が切削加工されていたり洗浄されていたりする最中に行うといったタイミングが考えられる。あるいは、全てのウェーハ１を加工してカセット９に収納した後に行ってもよい。
【００５１】
（３）保持部の他の実施形態
図９は、第１搬送手段３０における保持部３５の他の実施形態を示している。この保持部３５は、図２に示したように粘着テープ５を介してフレーム４で支持したウェーハ１ではなく、ウェーハ１単体を、アーム３２の先端に形成された水平なトレー３８により直接保持するものである。そして、カセット９にはウェーハ１が単体の状態で収納される。また、この場合にはフレームガイドレール３４は用いられない。トレー３８のカセットステージ１５側には、Ｕ字状の切欠き３８ａが形成され、かつ、切欠き３８ａの両側に受け部３８ｂが形成されている。左右一対の受け部３８ｂの上面には、ウェーハ１の外周部の裏面に負圧の作用で吸着する吸着部３９が設けられている。この保持部３５によれば、トレー３８の受け部３８ｂの上にウェーハ１を受け、吸着部３９でウェーハ１の外周部を吸着することによってウェーハ１を保持する。受け部３８ｂで保持されたウェーハ１においては、上面は全面が露出しており、下面はトレー３８で覆われる外周部以外の大部分が露出した状態となる。
【００５２】
トレー３８の、洗浄装置６０側の端部には、上記と同様のブロック３６および上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂが設けられている。ブロック３６はトレー３８を貫通する状態で固定され、トレー３８の上下面に突出しており、ブロック３６の上面に上側ブローノズル３７Ａが取り付けられ、下面に下側ブローノズル３７Ｂが取り付けられている。この保持部３５によれば、ウェーハ１がトレー３８上で受けられ左右の吸着部３９に吸着した状態で、上記イオン化エア生成手段７３を作動させながら上記エア供給手段７２よりブローノズル３７Ａ，３７Ｂにエアが供給されると、ウェーハ１の上下の面にブローノズル３７Ａ，３７Ｂからイオン化されたエアが吹き付けられるようになっている。
【００５３】
この保持部３５によるウェーハ１のカセット９からの搬出は、図１０（ａ）〜（ｂ）に示すように、カセット９から洗浄装置６０側（図１０で右側）で待機している保持部３５がカセット９方向に前進し、トレー３８が１枚のウェーハ１の下面に沿ってカセット９内に進入する。そして負圧による吸着作用を発生させた吸着部３９にウェーハ１を吸着し、この後、図１０（ｃ）に示すように保持部３５が後退することにより、ウェーハ１を水平に引き出す。この後、吸着部３９による吸着が解除されると同時に、上記第２搬送手段４０、あるいは他の搬送手段でトレー３８上のウェーハ１が保持され、ウェーハ１はダイシング工程に移される。また、洗浄工程を終えたウェーハ１は、第２搬送手段４０、あるいは他の搬送手段でトレー３８上に載置され、吸着部３９により吸着、保持されてから、図１０（ａ）〜（ｃ）の逆の動作を行うことによりカセット９へ搬入される。
【００５４】
この保持部３５では、トレー３８によってウェーハ１を受けてから搬送している間、および搬出時において吸着部３９による吸着を解除してトレー３８からウェーハ１が離反するまでの間において、イオン化エア生成手段７３を作動させながらエア供給手段７２よりエアを上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに供給する。これにより上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂからウェーハ１の上下の面にイオン化エアが吹き付けられ、カセット９に対する搬入／搬出時においてウェーハ１に発生する静電気が確実に除去される。また、トレー３８からウェーハ１が離反する時には剥離帯電が起こりやすいが、離反時にもイオン化エアを吹き付けていることにより、剥離帯電を確実に除去することができる。
【００５５】
以上が本発明の実施形態であるが、本発明は上記切削加工装置に限られず、レーザ光照射によるダイシング、レーザ光を用いた孔あけ加工、研削加工、研磨加工、エキスパンド分割加工を行う装置など、種々の加工装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削加工装置を示す斜視図である。
【図２】同装置で切削加工される半導体ウェーハが粘着テープを介してフレームに支持されている状態を示す斜視図である。
【図３】同装置に適用された一実施形態の保持部を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図４】保持部のブローノズルとエア供給手段の接続状態を模式的に示す図である。
【図５】一実施形態の第１搬送手段の保持部によりウェーハをカセットから搬出する動作を模式的に示す側面図である。
【図６】一実施形態の第１搬送手段の保持部によりウェーハをカセットに搬入する動作を模式的に示す側面図である。
【図７】一実施形態の第１搬送手段の保持部によりカセット内のウェーハにイオン化エアを吹き付ける動作を模式的に示す側面図である。
【図８】制御手段が有するカセット内へのイオン化エア供給プログラムのフローチャートである。
【図９】第１搬送手段における保持部の他の実施形態を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図１０】他の実施形態の第１搬送手段の保持部によりウェーハをカセットから搬出する動作を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…半導体ウェーハ（ワーク）、４…フレーム、４ａ…フレームの開口部、５…粘着テープ、９…カセット、１０…切削加工装置、１０Ａ…制御手段、 １５…カセットステージ、１６…移動手段、２０…チャックテーブル（保持手段）、３０…第１搬送手段、３３…クランプ（挟持部）、３４…フレームガイドレール、３５…保持部、３６ａ…突き当て部、３７Ａ…上側ブローノズル（第１のブローノズル）、３７Ｂ…下側ブローノズル（第２のブローノズル）、７２…エア供給手段、７３…イオン化エア生成手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセットに収納した半導体ウェーハ等の板状のワークを加工手段まで搬送して加工し、加工後のワークをカセットに戻す動作をとる加工装置に係り、特に、カセットに対するワークの搬入／搬出手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイス製造工程においては、円板状の半導体ウェーハの表面に格子状の分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、これら矩形領域の表面にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を形成し、次いで裏面を研削した後に研磨するなど必要な処理をしてから、全ての分割予定ラインを切断する、すなわちダイシングして、多数の半導体チップを得ている。このようにして得られた半導体チップは、樹脂封止によりパッケージングされて、携帯電話やＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等の各種電気・電子機器に広く用いられている。
【０００３】
半導体ウェーハをダイシングする装置としては、チャックテーブルに吸着して保持した半導体ウェーハに対して、高速回転させた円板状の薄い切削ブレードを切り込ませていくブレード式の切削装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
このような切削装置、あるいは研削を行う研削装置等の加工装置では、チャックテーブル上に保持した半導体ウェーハに所定の加工水を噴出しながらワークを加工し、さらに加工後のワークに洗浄水を噴出して洗浄している。ところで、ワークの加工時および洗浄時には静電気が発生して帯電し、この静電気が原因となってワークに形成された電子回路にダメージを与えて品質を低下させるといった問題が生じる。そこで、この問題を解消するために、半導体ウェーハの搬送手段やチャックテーブルの移動経路にイオン化されたエアを噴出するノズルを配設し、このノズルから、搬送中または移動中の半導体ウェーハにイオン化されたエアを吹き付けて半導体ウェーハに帯電した静電気を除去する技術が提案された（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５２０９号公報
【特許文献２】特開２００２−６６８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２に開示された技術によれば、加工後または洗浄後の半導体ウェーハにイオン化されたエアを十分供給することによって、加工時または洗浄時に帯電した静電気を除去することができる。しかしながら、上記特許文献２のようにワークの上面からのみイオン化エアを吹き付ける形態では、静電気の除去が不十分となる。したがって、カセットに対するワークの搬入／搬出時における有効な静電気除去手段の開発が求められていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、カセットに対するワークの搬入／搬出時においてイオン化エアを十分に吹き付けることができ、その結果、静電気を確実に除去することができる加工装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、板状のワークが収納されたカセットが載置されるカセットステージと、該カセットステージに載置されたカセットにワークを搬入したり、該カセットに収納されたワークを該カセットから搬出したりする搬送手段と、ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、を具備する加工装置であって、搬送手段は、ワークの一面における少なくとも一部、および該ワークの他面における少なくとも一部が露出する状態に該ワークを保持する保持部を有しており、該搬送手段には、ワークの一面にイオン化エアを吹き出す第１のブローノズルと、ワークの他面にイオン化エアを吹き出す第２のブローノズルとを有することを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、ワークを収納するカセットに対してワークを搬入／搬出する搬送手段の、ワークを保持する保持部を有する搬送手段に、ワークにイオン化エアを吹き出すブローノズルを有するため、カセットに対するワークの搬入／搬出時において、ワークへ常にイオン化エアを吹き付けることができる。ブローノズルは、ワークの一面および他面のそれぞれにイオン化エアを吹き出す第１のブローノズルおよび第２のブローノズルを備えているため、板状のワークの両面にイオン化エアを十分に行き渡らせることができる。これらの結果、カセットに対するワークの搬入／搬出時に発生する静電気を確実に除去することができる。
【００１０】
本発明は、上記ワークが、環状のフレームの開口部に配置され、該フレームに粘着テープを介して保持されており、上記カセットステージに載置されたカセットの、ワーク搬入／搬出口の前方には、ワークの下面を受けて該前方方向に延びるフレームガイドレールが設けられており、上記搬送手段の保持部は、該フレームを挟持する挟持部と、該フレームに突き当て可能な突き当て部とを有し、該挟持部によってフレームを挟持して引っ張ることにより、該フレームをカセットからフレームガイドレール上に搬出し、突き当て部をフレームに突き当てて押すことにより、該フレームをフレームガイドレール上からカセットに搬入する形態を含む。
【００１１】
また、上記カセットと上記搬送手段とを、該カセットに収納されたワークの厚さ方向に相対的に移動させる移動手段を有し、第１のブローノズルおよび第２のブローノズルから吹き出されるイオン化エアの吹き出し方向がカセットに向かう方向である形態を含む。この形態では、カセットに収納されているワークに本発明のブローノズルからイオン化エアを吹き付けることができ、除電手段を別途設けることなくカセットに収納されているワークの除電を行うことができる。
【００１２】
このようにカセットに収納されているワークにイオン化エアを吹き付けるには、上記搬送手段を上記カセットに近接させるステップと、上記移動手段によって、カセットと搬送手段とを該カセットに収納されたワークの厚さ方向に相対的に移動させて、ワークを第１のブローノズルおよび第２のブローノズルに位置付けるステップと、該ワークに向けて第１のブローノズルおよび第２のブローノズルからイオン化エアを噴出するステップとを備える制御用のイオン化エア供給プログラムが好適に用いられる。
【００１３】
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、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラスあるいはシリコン系の基板、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種板状加工材料等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ワークを収納するカセットに対するワークの搬入／搬出時においてイオン化エアを十分に吹き付けることができ、その結果、静電気を確実に除去することができる加工装置を提供することができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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は一実施形態の切削加工装置１０の全体を示している。この切削加工装置１０は、図２に示す半導体ウェーハ（以下、ウェーハと略称）１を、図示せぬ切削ブレードにより自動制御で切削してダイシングするダイシング装置である。当該切削加工装置１０の動作の制御は、図１に示す制御手段１０Ａによりなされる。
【００１６】
（１）ウェーハ
図２により先にウェーハ１を説明すると、このウェーハ１はシリコン等の単結晶材料からなる円板状のもので、厚さが例えば１００〜７００μｍ程度であり、外周部の一部に、結晶方位を示すマークとしてオリエンテーションフラット１ａが形成されている。ウェーハ１の表面には、格子状に形成された分割予定ライン２により多数の矩形状のチップ３が区画されている。各チップ３の表面には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。ウェーハ１は、切削加工装置１０により全ての分割予定ライン２が切削加工されて個々のチップ３にダイシングされる。
【００１７】
ウェーハ１は単体では取り扱いが困難なため、切削加工装置１０に供給される際には、図２に示すように環状のフレーム４の内側の開口部４ａに同心状に配設され、粘着テープ５を介してフレーム４に一体に支持された状態とされる。粘着テープ５は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム４とウェーハ１が貼着される。フレーム４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４を支持することにより、ウェーハ１を損傷することなく安全に搬送することができる。
【００１８】
粘着テープ５を介してウェーハ１を支持したフレーム４（以下、ウェーハ付きフレーム６と称する）は、図１に示すウェーハ収納用のカセット９内に、ウェーハ１を上側にした状態で収納される。カセット９の内部には、フレーム４が載置される左右一対のトレー部が上下方向に多数設けられており、多数のウェーハ付きフレーム６が水平、かつ、隙間が空いた状態で上下方向に積層して収納される。
【００１９】
（２）切削加工装置
（２−１）全体構成および基本動作
次に、切削加工装置１０の全体構成を、基本動作と併せながら説明する。
図１の符号１１はキャビネットである。このキャビネット１１の内部には、切削ブレードによってウェーハ１をダイシングする切削加工手段（図示略）が配設されている。キャビネット１１のＹ方向一端側（図１で手前側）には、タッチパネル式の操作表示盤１２が設けられており、切削加工の自動運転に係わる各種設定などは、この操作表示盤１２を利用して行われる。また、操作表示盤１２には、内部の運転状況を表示する機能なども付加されている。操作表示盤１２の上方の、キャビネット１１の天板には、運転状態を表示したり警告を発したりする表示灯１３が取り付けられている。
【００２０】
キャビネット１１の側面１１ａ側には、基台１４が併設されている。この基台１４上の中央が、円板状のチャックテーブル（保持手段）２０に対してウェーハ１を着脱するウェーハ着脱位置に設定されている。チャックテーブル２０は、基台１４上のウェーハ着脱位置と、キャビネット１１内の上記切削加工手段による加工位置との間をＸ方向に往復移動させられる。ウェーハ着脱位置の、図１においてＹ方向手前側にはカセットステージ１５が配設され、反対側のＹ方向奥側にはスピンナ式の洗浄装置６０が配設されている。
【００２１】
多数のウェーハ付きフレーム６が収納された上記カセット９は、カセットステージ１５にセットされる。カセットステージ１５は、図５に示す移動手段１６によって昇降させられる。移動手段１６は、カセットステージ１５に貫通して螺合する上下方向（図１でのＺ方向）に延びるボールねじ１６ａと、ボールねじ１６ａを回転させるモータ１６ｂとを備えるもので、モータ１６ｂによりボールねじ１６ａが回転させられると、その回転方向に応じてカセットステージ１５が上昇したり下降したりするようになっている。
【００２２】
カセットステージ１５にセットされたカセット９内のウェーハ付きフレーム６は、カセットステージ１５が上昇または下降して所定の高さに位置付けられた後、カセット９の上記ウェーハ着脱位置側に開口する搬入／搬出口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は一般周知の負圧吸着式のもので、矩形状のベーステーブル２１にＺ方向（上下方向）を回転軸として回転自在に支持されており、ベーステーブル２１内に配設された図示せぬ回転駆動機構によって一方向または両方向に回転させられる。
【００２３】
基台１４上のウェーハ着脱位置から、キャビネット１１内の上記切削加工手段による加工位置にわたっては、Ｘ方向に延びる矩形状の凹所１７がベーステーブル２１の移動スペースとして設けられている。ベーステーブル２１は、凹所１７の底面に設けられた図示せぬ往復移動手段によってＸ方向に往復移動させられるようになっており、したがってチャックテーブル２０はベーステーブル２１とともにＸ方向に往復移動させられる。ベーステーブル２１のＸ方向の両端部には、蛇腹状のカバー１８がそれぞれ取り付けられている。これらカバー１８は、凹所１７内に切削屑等が落下することを防ぐもので、ベーステーブル２１の移動に追従して伸縮するようになっている。
【００２４】
チャックテーブル２０には図示せぬ空気吸引手段が接続されており、この空気吸引手段が運転されると、チャックテーブル２０の上方の空気が吸引されて負圧となり、ウェーハ１がチャックテーブル２０の上面に吸着されて保持されるようになっている。チャックテーブル２０の外径はウェーハ１とほぼ同等であり、ウェーハ１の全体がチャックテーブル２０の上面に粘着テープ５を介して同心状に保持される。また、ウェーハ１の周囲のフレーム４は、チャックテーブル２０の外周面に取り付けられた複数のクランプ２２で保持される。
【００２５】
洗浄装置６０は、ウェーハ付きフレーム６が保持されるスピンナテーブル６１と、フレーム４を保持するクランプ６２を有している。スピンナテーブル６１はチャックテーブル２０と同様の負圧吸着式のもので、ウェーハ付きフレーム６を上面に吸着して保持する。図１のスピンナテーブル６１はウェーハ受け渡し位置に位置付けられており、この位置から基台１４内のウェーハ洗浄位置に下降するようになっている。洗浄装置６０によると、ウェーハ１を保持したスピンナテーブル６１がウェーハ洗浄位置において回転し、回転するウェーハ１に図示せぬ洗浄水ノズルから洗浄水が噴出されてウェーハ１が洗浄される。
【００２６】
次に、図１によりウェーハ付きフレーム６を搬送する搬送系とともに、本装置１０による切削加工の工程を説明する。
【００２７】
上記カセット９内に収納された１枚のウェーハ付きフレーム６は、第１搬送手段３０によってＹ方向奥側に水平に搬出され、カセットステージ１５の前方（Ｙ方向奥側）、かつ、ウェーハ着脱位置の上方に配設された一対のＹ方向に延びるフレームガイドレール３４で受けられる。第１搬送手段３０は、キャビネット１１の側面１１ａに設けられたリニアガイド３１によってＹ方向に往復移動させられるアーム３２の先端に、フレーム４を把持するクランプ（挟持部）３３が設けられたものである。一対のフレームガイドレール３４は、Ｘ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。
【００２８】
ウェーハ付きフレーム６は、第１搬送手段３０のクランプ３３によって把持され、ウェーハ１はその状態で上下の面の全面が露出する。クランプ３３によって把持されたウェーハ付きフレーム６は、アーム３２の移動によって２つのフレームガイドレール３４に架け渡される状態に載置される。そしてフレームガイドレール３４が互いに近付いてフレーム４の外周縁に接触することによりウェーハ付きフレーム６のＸ方向の位置決めがなされる。なお、Ｙ方向の位置決めはアーム３２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方向の位置決め）される。第１搬送手段３０は本発明に係るものであり、後で詳述する。
【００２９】
次に、フレームガイドレール３４に載置されているフレーム４が、上方の第２搬送手段４０によって保持され、この後、フレームガイドレール３４は離間し、ウェーハ付きフレーム６は第２搬送手段４０のみで保持される。第２搬送手段４０は、キャビネット１１の側面１１ａに設けられたリニアガイド４１に沿ってＹ方向に往復移動させられる伸縮アーム４２の先端に、フレーム４の上面に吸着してフレーム４を保持する複数の負圧吸着式の吸着パッド４３が設けられたものである。
【００３０】
第２搬送手段４０の伸縮アーム４２はＺ方向に伸縮するように作動し、伸縮アーム４２が下方に伸び、吸着パッド４３の吸着が解除されることにより、ウェーハ１は、ウェーハ着脱位置に位置付けられているチャックテーブル２０上に載置される。
【００３１】
次いで、ウェーハ１へのダイシング工程に移る。それにはまず、ウェーハ付きフレーム６を吸着、保持したチャックテーブル２０が、ベーステーブル２１が移動することによりキャビネット１１内の加工位置に移動させられる。そしてこの加工位置で、上記切削加工手段によりウェーハ１の分割予定ライン２に切削ブレードが切り込んで切削加工が施され、ウェーハ１がダイシングされる。
【００３２】
ウェーハ１のダイシングは、例えば、チャックテーブル２０をＸ方向に加工送りしながら切削ブレードを分割予定ライン２に切り込む動作と、切削ブレードがＹ方向に移動して切削位置を分割予定ライン２に合わせる割り出し送りとが交互に繰り返されるといった動作によって遂行される。また、分割予定ライン２の延びる方向を切削方向に合わせるにはチャックテーブル２０を回転させることによりなされる。全ての分割予定ライン２に切削加工が施されてウェーハ１のダイシングが完了したら、チャックテーブル２０がウェーハ着脱位置に戻り、次いで、ウェーハ１は第２搬送手段４０によって洗浄装置６０に搬送され、洗浄工程に移される。
【００３３】
まず、チャックテーブル２０上のウェーハ１は、第２搬送手段４０の伸縮アーム４２が下方に伸びて吸着パッド４３がフレーム６に吸着し、チャックテーブル２０の負圧吸着の運転が解除されることにより、吸着パッド４３に保持される。そして、伸縮アーム４２が縮小してウェーハ１を上昇させてからＹ方向奥側に移動し、再び伸縮アーム４２が下方に伸びて吸着パッド４３の吸着が解除されることにより、ウェーハ付きフレーム６は、スピンナ装置６０のウェーハ受け渡しに位置付けられたスピンナテーブル６１に同心状に載置される。
【００３４】
スピンナテーブル６１は予め負圧吸着の運転がなされており、ウェーハ付きフレーム６はスピンナテーブル６１に吸着、保持される。続いて、スピンナテーブル６１がウェーハ洗浄位置に下降して回転し、さらにクランプ６２によってフレーム４が保持される。次いで、回転するウェーハ１に上記洗浄水ノズルから洗浄水が噴出されて、ウェーハ１が洗浄される。洗浄後、ウェーハ１は乾燥空気が吹き付けられるなどの乾燥処理がなされる。
【００３５】
ウェーハ１の洗浄・乾燥が終わったら、スピンナテーブル６１がウェーハ受け渡し位置に上昇し、スピンナテーブル６１上のウェーハ付きフレーム６が、第３搬送手段５０によってフレームガイドレール３４に戻される。第３搬送手段５０は第２搬送手段４０と同様の構成であって、キャビネット１１の側面１１ａのリニアガイド４１の下側に設けられたリニアガイド５１に沿ってＹ方向に往復移動させられる伸縮アーム５２の先端に、フレーム４の上面に吸着して該フレーム４を保持する複数の負圧吸着式の吸着パッド５３が設けられたものである。
【００３６】
洗浄工程を終えた後は、第３搬送手段５０の伸縮アーム５２が下方に伸びて吸着パッド５３がフレーム４に吸着し、スピンナテーブル６１の負圧吸着の運転が解除されることにより、吸着パッド５３に保持される。そして、伸縮アーム５２が縮小してからＹ方向手前側に移動し、再び伸縮アーム５２が伸びて吸着パッド５３の吸着が解除されることにより、ウェーハ付きフレーム６は一対のフレームガイドレール３４に載置される。フレームガイドレール３４に載置されたウェーハ付きフレーム６は第１搬送手段３０によってフレーム４が保持され、アーム３２がＹ方向手前側に移動することによりカセット９内に搬入される。
【００３７】
以上のように、ウェーハ１はカセット９から搬出されてダイシング工程と洗浄工程がなされ、カセット９に戻される。続いて、カセット９に収納されているウェーハ１をカセット９から搬出したり、ウェーハ１をカセット９に搬入したりする上記第１搬送手段３０について詳述する。
【００３８】
（２−２）第１搬送手段の構成
図３（ａ）に示すように、上記アーム３２の先端には、ウェーハ付きフレーム６を保持する保持部３５が設けられている。この保持部３５は、アーム３２の先端に固定された直方体状のブロック３６と、ブロック３６に取り付けられた上下一対のブローノズル３７Ａ，３７Ｂとを備えている。
【００３９】
ブロック３６は、図１におけるＸ方向の位置が、上記フレームガイドレール３４の間であってカセットステージ１５に載置されるカセット９のＸ方向の中央に対応する位置に配されており、カセット９への対向面３６ａの下方に、ウェーハ付きフレーム６のフレームを把持する上記クランプ３３が配設されている。ブロック３６のカセット９への対向面３６ａは、ウェーハ付きフレーム６をカセット９に搬入する時にフレーム４を押す突き当て部として構成されている。
【００４０】
上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂはパイプからなるもので、上側ブローノズル（第１のブローノズル）３７Ａはブロック３６の上面への固定部から上方に延びた後、Ｙ方向手前側に向かって屈曲し、下りながら傾斜した形状をなしている。また、下側ブローノズル（第２のブローノズル）３７Ｂはブロック３６の下面への固定部から下方に延びた後、Ｙ方向手前側に向かって屈曲し、上がりながら傾斜した形状をなしている。これらブローノズル３７Ａ，３７Ｂの先端は、ブロック３６の突き当て部３６ａからカセット９側に突出しない長さとされている。
【００４１】
図４に示すように、各ブローノズル３７Ａ，３７Ｂは、エア配管７１を介してエアポンプ等のエア供給手段７２に連通されており、ブローノズル３７Ａ，３７Ｂからはエアが噴出するようになっている。エア配管７１は、アーム３２の内部からキャビネット１１の内部を経てエア供給手段７２に接続されている。上側ブローノズル３７Ａから噴出するエアは、クランプ３３で把持されたウェーハ付きフレーム６のウェーハ１の上面（表面）全面に吹き付けられるようになっている。また、下側ブローノズル３７Ｂから噴出するエアは、クランプ３３で把持されたウェーハ付きフレーム６のウェーハ１の下面（ウェーハ１の裏面、この場合、厳密にはウェーハ１の裏面に貼着されている粘着テープ５の裏面）全面に吹き付けられるようになっている。
【００４２】
また、上記ブロック３６内には、エア配管７１から上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに送られるエアをイオン化するイオン化エア生成手段７３が設けられている。イオン化エア生成手段７３としては、例えば、針状の電極に電圧をかけてコロナ放電を起こし、該電極周辺を通過するエアをイオン化するものなどが好適に用いられる。このようなイオン化エア生成手段７３にあっては、印加する電圧をコントロールすることにより、プラスイオンとマイナスイオンとを適宜に発生させることができる。このイオン化エア生成手段７３を作動させながらエア供給手段７２からブローノズル３７Ａ，３７Ｂにエアを供給すると、クランプ３３に把持されたウェーハ付きフレーム６のウェーハ１の上下の面には、ブローノズル３７Ａ，３７Ｂからイオン化されたエアが吹き付けられる。
【００４３】
（２−３）第１搬送手段の動作ならびに作用効果
上記第１搬送手段３０は、前述のように、切削加工前のウェーハ１を備えたウェーハ付きフレーム６をカセット９から搬出したり、切削加工および洗浄処理されたウェーハ１を備えたウェーハ付きフレーム６をカセット９に搬入したりする。
【００４４】
ウェーハ付きフレーム６のカセット９からの搬出は、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、フレームガイドレール３４よりも洗浄装置６０側（図５で右側）に位置している保持部３５がカセット９方向に前進し、ウェーハ付きフレーム６のフレーム４をクランプ３３で把持し、次いで、図５（ｃ）に示すように保持部３５が後退することにより、ウェーハ付きフレーム６をフレームガイドレール３４上に引き出す。そして、クランプ３３による把持を解除して、ウェーハ付きフレーム６がフレームガイドレール３４上に載置される。保持部３５のカセット９に対する前進・後退はアーム３２のＹ方向への移動による。
【００４５】
ここで、少なくともクランプ３３でウェーハ付きフレーム６を把持してからフレームガイドレール３４上にウェーハ付きフレーム６を載置するまでの間においては、イオン化エア生成手段７３を作動させながらエア供給手段７２よりエアを上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに供給する。これにより上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂからウェーハ付きフレーム６のウェーハ１の上下の面にイオン化エアが吹き付けられる。
【００４６】
一方、洗浄処理されてフレームガイドレール３４上に載置されたウェーハ付きフレーム６のカセット９への搬入は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、保持部３５のブロック３６の突き当て部３６ａをフレーム４に突き当て、保持部３５をカセット９方向に前進させる。これにより、ウェーハ付きフレーム６はブロック３６に押されてカセット９に搬入される。この搬入時においても、イオン化エア生成手段７３を作動させながらエア供給手段７２よりエアを上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに供給し、これらブローノズル３７Ａ，３７Ｂからウェーハ１の上下の面にイオン化エアを吹き付けることを行う。
【００４７】
本実施形態では、フレームガイドレール３４からカセット９にウェーハ１を搬入する動作の間、およびカセット９からウェーハ１を搬出してフレームガイドレール３４上にウェーハ１を載置する動作の間においては、常にイオン化エアをウェーハ１に吹き付けることができる。これは、ウェーハ１に近接する保持部３５にブローノズル３７Ａ，３７Ｂを設けているために可能となっている。そして、イオン化エアをウェーハ１に吹き付けるブローノズル３７Ａ，３７Ｂは、それぞれウェーハ１の上面および下面にイオン化エアを吹き付けるため、ウェーハ１の両面にイオン化エアを十分に行き渡らせることができる。その結果、カセット９に対する搬入／搬出時においてウェーハ１に発生する静電気を確実に除去することができる。
【００４８】
（２−４）カセット内のウェーハの除電
本実施形態によれば、カセット９に対するウェーハ１の搬入／搬出時の他に、カセット９に収納されている多数のウェーハ１にイオン化エアを吹き付けて静電気を除去することができる。図７はその動作例を示しており、保持部３５をカセット９に近接させて上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂからイオン化エアを噴出しながら、移動手段１６によってカセット９を断続的に昇降させることにより、カセット９に積層状態で収納されている各ウェーハ１の上下の面にイオン化エアを吹き付けることができる。このように保持部３５のブローノズル３７Ａ，３７Ｂからカセット９内にイオン化エアを吹き付けることにより、除電手段を別途設けることなくカセット９内のウェーハ１の除電を行うことができる。
【００４９】
ここで、カセット９内のウェーハ１へのイオン化エアの吹き付けは、上記制御手段１０Ａが有する図８に示すイオン化エア供給プログラムによって実行される。すなわち、該プログラムによるウェーハ１へのイオン化エアの吹き付けは、保持部３５をカセット９方向に前進させて近接させ（ステップＳ１）、次いで、移動手段１６によってカセット９を昇降させてカセット９内のウェーハ１を上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに位置付け（ステップＳ２）、ウェーハ１に向けてブローノズル３７Ａ，３７Ｂからイオン化エアを噴出する（ステップＳ３）ことによってなされる。
【００５０】
また、カセット９内のウェーハ１にイオン化エアを吹き付けるタイミングは任意であり、例えば、ウェーハ１を収納したカセット９をカセットステージ１５に載置した直後に未加工のウェーハ１全てに行うか、カセット９から搬出されたウェーハ１が切削加工されていたり洗浄されていたりする最中に行うといったタイミングが考えられる。あるいは、全てのウェーハ１を加工してカセット９に収納した後に行ってもよい。
【００５１】
（３）保持部の他の実施形態
図９は、第１搬送手段３０における保持部３５の他の実施形態を示している。この保持部３５は、図２に示したように粘着テープ５を介してフレーム４で支持したウェーハ１ではなく、ウェーハ１単体を、アーム３２の先端に形成された水平なトレー３８により直接保持するものである。そして、カセット９にはウェーハ１が単体の状態で収納される。また、この場合にはフレームガイドレール３４は用いられない。トレー３８のカセットステージ１５側には、Ｕ字状の切欠き３８ａが形成され、かつ、切欠き３８ａの両側に受け部３８ｂが形成されている。左右一対の受け部３８ｂの上面には、ウェーハ１の外周部の裏面に負圧の作用で吸着する吸着部３９が設けられている。この保持部３５によれば、トレー３８の受け部３８ｂの上にウェーハ１を受け、吸着部３９でウェーハ１の外周部を吸着することによってウェーハ１を保持する。受け部３８ｂで保持されたウェーハ１においては、上面は全面が露出しており、下面はトレー３８で覆われる外周部以外の大部分が露出した状態となる。
【００５２】
トレー３８の、洗浄装置６０側の端部には、上記と同様のブロック３６および上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂが設けられている。ブロック３６はトレー３８を貫通する状態で固定され、トレー３８の上下面に突出しており、ブロック３６の上面に上側ブローノズル３７Ａが取り付けられ、下面に下側ブローノズル３７Ｂが取り付けられている。この保持部３５によれば、ウェーハ１がトレー３８上で受けられ左右の吸着部３９に吸着した状態で、上記イオン化エア生成手段７３を作動させながら上記エア供給手段７２よりブローノズル３７Ａ，３７Ｂにエアが供給されると、ウェーハ１の上下の面にブローノズル３７Ａ，３７Ｂからイオン化されたエアが吹き付けられるようになっている。
【００５３】
この保持部３５によるウェーハ１のカセット９からの搬出は、図１０（ａ）〜（ｂ）に示すように、カセット９から洗浄装置６０側（図１０で右側）で待機している保持部３５がカセット９方向に前進し、トレー３８が１枚のウェーハ１の下面に沿ってカセット９内に進入する。そして負圧による吸着作用を発生させた吸着部３９にウェーハ１を吸着し、この後、図１０（ｃ）に示すように保持部３５が後退することにより、ウェーハ１を水平に引き出す。この後、吸着部３９による吸着が解除されると同時に、上記第２搬送手段４０、あるいは他の搬送手段でトレー３８上のウェーハ１が保持され、ウェーハ１はダイシング工程に移される。また、洗浄工程を終えたウェーハ１は、第２搬送手段４０、あるいは他の搬送手段でトレー３８上に載置され、吸着部３９により吸着、保持されてから、図１０（ａ）〜（ｃ）の逆の動作を行うことによりカセット９へ搬入される。
【００５４】
この保持部３５では、トレー３８によってウェーハ１を受けてから搬送している間、および搬出時において吸着部３９による吸着を解除してトレー３８からウェーハ１が離反するまでの間において、イオン化エア生成手段７３を作動させながらエア供給手段７２よりエアを上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂに供給する。これにより上下のブローノズル３７Ａ，３７Ｂからウェーハ１の上下の面にイオン化エアが吹き付けられ、カセット９に対する搬入／搬出時においてウェーハ１に発生する静電気が確実に除去される。また、トレー３８からウェーハ１が離反する時には剥離帯電が起こりやすいが、離反時にもイオン化エアを吹き付けていることにより、剥離帯電を確実に除去することができる。
【００５５】
以上が本発明の実施形態であるが、本発明は上記切削加工装置に限られず、レーザ光照射によるダイシング、レーザ光を用いた孔あけ加工、研削加工、研磨加工、エキスパンド分割加工を行う装置など、種々の加工装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削加工装置を示す斜視図である。
【図２】同装置で切削加工される半導体ウェーハが粘着テープを介してフレームに支持されている状態を示す斜視図である。
【図３】同装置に適用された一実施形態の保持部を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図４】保持部のブローノズルとエア供給手段の接続状態を模式的に示す図である。
【図５】一実施形態の第１搬送手段の保持部によりウェーハをカセットから搬出する動作を模式的に示す側面図である。
【図６】一実施形態の第１搬送手段の保持部によりウェーハをカセットに搬入する動作を模式的に示す側面図である。
【図７】一実施形態の第１搬送手段の保持部によりカセット内のウェーハにイオン化エアを吹き付ける動作を模式的に示す側面図である。
【図８】制御手段が有するカセット内へのイオン化エア供給プログラムのフローチャートである。
【図９】第１搬送手段における保持部の他の実施形態を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図１０】他の実施形態の第１搬送手段の保持部によりウェーハをカセットから搬出する動作を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…半導体ウェーハ（ワーク）、４…フレーム、４ａ…フレームの開口部、５…粘着テープ、９…カセット、１０…切削加工装置、１０Ａ…制御手段、 １５…カセットステージ、１６…移動手段、２０…チャックテーブル（保持手段）、３０…第１搬送手段、３３…クランプ（挟持部）、３４…フレームガイドレール、３５…保持部、３６ａ…突き当て部、３７Ａ…上側ブローノズル（第１のブローノズル）、３７Ｂ…下側ブローノズル（第２のブローノズル）、７２…エア供給手段、７３…イオン化エア生成手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークが収納されたカセットが載置されるカセットステージと、
該カセットステージに載置された前記カセットにワークを搬入したり、該カセットに収納されたワークを該カセットから搬出したりする搬送手段と、
ワークを保持する保持手段と、
該保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、を具備する加工装置であって、
前記搬送手段は、ワークの一面における少なくとも一部、および該ワークの他面における少なくとも一部が露出する状態に該ワークを保持する保持部を有しており、該搬送手段には、前記一面にイオン化エアを吹き出す第１のブローノズルと、前記他面にイオン化エアを吹き出す第２のブローノズルとを有することを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記ワークは、環状のフレームの開口部に配置され、該フレームに粘着テープを介して保持されており、
前記カセットステージに載置された前記カセットの、ワーク搬入／搬出口の前方には、ワークの下面を受けて該前方方向に延びるフレームガイドレールが設けられており、
前記搬送手段の前記保持部は、該フレームを挟持する挟持部と、該フレームに突き当て可能な突き当て部とを有し、該挟持部によって前記フレームを挟持して引っ張ることにより、該フレームを前記カセットから前記フレームガイドレール上に搬出し、前記突き当て部を前記フレームに突き当てて押すことにより、該フレームを前記フレームガイドレール上から前記カセットに搬入することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記カセットと前記搬送手段とを、該カセットに収納されたワークの厚さ方向に相対的に移動させる移動手段を有し、
前記第１のブローノズルおよび前記第２のブローノズルから吹き出される前記イオン化エアの吹き出し方向がカセットに向かう方向であることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の加工装置に適用される制御用のイオン化エア供給プログラムであって、
前記搬送手段を前記カセットに近接させるステップと、
前記移動手段によって、前記カセットと前記搬送手段とを該カセットに収納されたワークの厚さ方向に相対的に移動させて、ワークを前記第１のブローノズルおよび前記第２のブローノズルに位置付けるステップと、
該ワークに向けて、前記第１のブローノズルおよび前記第２のブローノズルからイオン化エアを噴出するステップと、を備えることを特徴とするイオン化エア供給プログラム。
【請求項１】
板状のワークが収納されたカセットが載置されるカセットステージと、
該カセットステージに載置された前記カセットにワークを搬入したり、該カセットに収納されたワークを該カセットから搬出したりする搬送手段と、
ワークを保持する保持手段と、
該保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、を具備する加工装置であって、
前記搬送手段は、ワークの一面における少なくとも一部、および該ワークの他面における少なくとも一部が露出する状態に該ワークを保持する保持部を有しており、該搬送手段には、前記一面にイオン化エアを吹き出す第１のブローノズルと、前記他面にイオン化エアを吹き出す第２のブローノズルとを有することを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記ワークは、環状のフレームの開口部に配置され、該フレームに粘着テープを介して保持されており、
前記カセットステージに載置された前記カセットの、ワーク搬入／搬出口の前方には、ワークの下面を受けて該前方方向に延びるフレームガイドレールが設けられており、
前記搬送手段の前記保持部は、該フレームを挟持する挟持部と、該フレームに突き当て可能な突き当て部とを有し、該挟持部によって前記フレームを挟持して引っ張ることにより、該フレームを前記カセットから前記フレームガイドレール上に搬出し、前記突き当て部を前記フレームに突き当てて押すことにより、該フレームを前記フレームガイドレール上から前記カセットに搬入することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記カセットと前記搬送手段とを、該カセットに収納されたワークの厚さ方向に相対的に移動させる移動手段を有し、
前記第１のブローノズルおよび前記第２のブローノズルから吹き出される前記イオン化エアの吹き出し方向がカセットに向かう方向であることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の加工装置に適用される制御用のイオン化エア供給プログラムであって、
前記搬送手段を前記カセットに近接させるステップと、
前記移動手段によって、前記カセットと前記搬送手段とを該カセットに収納されたワークの厚さ方向に相対的に移動させて、ワークを前記第１のブローノズルおよび前記第２のブローノズルに位置付けるステップと、
該ワークに向けて、前記第１のブローノズルおよび前記第２のブローノズルからイオン化エアを噴出するステップと、を備えることを特徴とするイオン化エア供給プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１２９７７６（Ｐ２０１０−１２９７７６Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０２８８４（Ｐ２００８−３０２８８４）
【出願日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【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２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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