説明

搬送装置

【課題】円板状板状物の中心がずれた状態の円板状板状物ユニットでも、搬送先のチャックテーブルに中心を位置合わせして搬送可能な搬送装置を提供する。
【解決手段】環状フレームFに円板状板状物の貼着された円板状板状物ユニットを搬送先のチャックテーブルへ搬送する装置2は、前記円板状板状物ユニットの吸引保持と該チャックテーブルの中心位置合わせを行なう吸引保持位置合わせ機構と、該吸引保持位置合わせ機構の移動機構とを具備し、前記吸引保持位置合わせ機構は、環状フレームFを吸引保持する吸引保持部46と、前記円板状板状物ユニットの前記円板状板状物の外周側面に作用する複数の爪30を待機位置と互いに半径方向に接近した作用位置との間で移動させることで、前記チャックテーブルの中心に位置付けする手段と、吸引保持部46を吸引保持位置とその上方の退避位置とに位置付ける吸引保持部位置付け手段18とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、円板状板状物と、円板状板状物に貼着された粘着テープと、粘着テープの外周が貼着された環状フレームとからなる円板状板状物を、加工を施すために保持するチャックテーブルへと搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体ウエーハ等のウエーハを切削装置で切削して個々のデバイスチップに分割する際には、ウエーハを完全切断するためとハンドリングを容易にする等のために、ウエーハを粘着テープに貼着し、粘着テープの外周部を環状フレームに貼着してウエーハユニットを形成し、ウエーハユニットの形態で切削装置に投入される。
【0003】
レーザ加工装置においては、ウエーハは一般的に完全切断されずに表面にレーザ加工溝又はウエーハ内部に周囲より強度の劣る改質層を形成し、ウエーハに外力を付与して個々のデバイスチップに分割している。
【0004】
ウエーハに外力を付与するのを容易にするために、レーザ加工装置においてもウエーハは粘着テープに貼着され、粘着テープの外周部が環状フレームに貼着されてウエーハユニットの形態でレーザ加工装置に投入される。
【0005】
レーザ加工溝又は改質層形成後、ウエーハユニットをエキスパンド装置にセットし、粘着テープを半径方向にエキスパンドしてウエーハに外力を付与し、ウエーハを個々のデバイスチップに分割している。
【0006】
ウエーハユニット等の円板状板状物ユニットを搬送する搬送装置として、特開2003−243483号公報に開示されるような搬送装置が広く使用されている。この搬送装置は、環状フレームの上面を吸引保持した状態で円板状板状物ユニットを搬送する。従って、搬送された板状物ユニットは環状フレームの中心と搬送先のチャックテーブルの中心とが位置合わせされた状態でチャックテーブル上に載置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2003−243483号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、円板状板状物を粘着テープに貼着し環状フレームに装着する際、円板状板状物の中心と環状フレームの中心とを完全に一致させることは非常に難しい。円板状板状物の中心と環状フレームの中心とがずれた状態の円板状板状物ユニットでは、搬送後に円板状板状物の中心と搬送先のチャックテーブルの中心とがずれてしまうという問題がある。
【0009】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、円板状板状物の中心と環状フレームの中心とがずれた状態の円板状板状物ユニットでも、搬送先のチャックテーブルの中心と円板状板状物の中心とを位置合わせした状態に搬送可能な搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明によると、円板状板状物と、該円板状板状物に貼着された粘着テープと、該粘着テープの外周が貼着された環状フレームとからなる円板状板状物ユニットに加工を施す際に該円板状板状物ユニットを保持するチャックテーブルへと該円板状板状物ユニットを搬送する搬送装置であって、該円板状板状物ユニットを吸引保持するとともに該円板状板状物ユニットの円板状板状物の中心を該チャックテーブルの中心に位置合わせする吸引保持位置合わせ機構と、該吸引保持位置合わせ機構を水平方向及び鉛直方向に移動する移動機構とを具備し、該吸引保持位置合わせ機構は、該円板状板状物ユニットの該環状フレームの上面を吸引保持する吸引保持部と、該円板状板状物ユニットの円板状板状物の中心を該チャックテーブルの中心に位置付けする中心位置付け手段と、該吸引保持部を該環状フレームの上面を吸引保持する吸引保持位置と該吸引保持位置より上方の退避位置とに位置付ける吸引保持部位置付け手段とを含み、該中心位置付け手段は、該円板状板状物ユニットの円板状板状物の外周側面に作用する複数の爪と、該複数の爪を待機位置と互いに半径方向に接近した作用位置との間で同時に移動させる爪移動手段とを含むことを特徴とする搬送装置が提供される。
【発明の効果】
【0011】
本発明によると、環状フレームの上面を吸引保持した状態で円板状板状物ユニットを搬送先のチャックテーブルに搬送した後、複数の爪を円板状板状物の外周側面高さに位置付けてから半径方向外側の待機位置から半径方向内側の作用位置に同時に移動させることで、円板状板状物の中心とチャックテーブルの中心とを位置合わせすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明実施形態に係る搬送装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】ウエーハユニットの形成を説明する分解斜視図である。
【図3】ウエーハユニットの斜視図である。
【図4】ウエーハユニットを吸引保持した状態の搬送装置の要部側面図である。
【図5】図4に示した搬送装置の平面図である。
【図6】図6(A)は第1実施形態のウエーハユニットをチャックテーブル上に載置し、バキュームパッドを退避位置に位置付けた状態の側面図、図6(B)は複数の爪をウエーハの外周側面の高さに位置付けた状態の側面図である。
【図7】複数の爪を半径方向内側に同時に移動してウエーハの中心をチャックテーブルの中心に位置合わせした状態の側面図である。
【図8】図8(A)は第2実施形態のウエーハユニットを吸引保持し、突出保持部を有するチャックテーブルに近づけた状態の側面図、図8(B)はバキュームパッドが退避位置に上昇した状態の側面図である。
【図9】複数の爪を半径方向内側に同時に移動してウエーハの中心をチャックテーブルの中心に位置合わせし、ウエーハの裏面に形成された円形凹部をチャックテーブルの突出保持部に嵌合した状態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明の実施形態に係る搬送装置2の全体構成を示す斜視図が示されている。搬送装置2は、ボールねじ6とパルスモータ8とを含む水平方向移動ユニット4を備えている。
【0014】
水平方向移動ユニット4のボールねじ6は水平方向移動部材10に装着した図示しないナットが螺合している。パルスモータ8を駆動すると、ボールねじ6が回転し水平方向移動部材10が水平方向に移動される。
【0015】
水平方向移動部材10には鉛直方向に伸びる一対のガイドレール12が固定されている。ボールねじ14とボールねじ14を回転するパルスモータ16とで鉛直方向移動機構18を構成し、ボールねじ14にL形状の鉛直方向移動部材20に内蔵した図示しないナットが螺合している。
【0016】
パルスモータ16を駆動すると、ボールねじ14が回転して鉛直方向移動部材20が鉛直方向に移動される。本実施形態では、水平方向移動ユニット4と鉛直方向移動機構18とで移動機構を構成する。
【0017】
鉛直方向移動部材20の下端には円筒部材24が固定されている。円筒部材24には、互いに120度離間した3本の爪支持部材26が半径方向に移動可能に取り付けられている。
【0018】
各爪支持部材26の先端にはパルスモータ34を介して爪30が取り付けられている。パルスモータ34はボールねじ32に連結されており、ボールねじ32は円筒部材24中に固定された図示しないナットに螺合している。
【0019】
よって、パルスモータ34を駆動すると、ボールねじ32が回転して爪支持部材26が半径方向に移動される。本実施形態では、ボールねじ32とパルスモータ34とから構成される3個の爪移動機構36は同時に駆動される。
【0020】
即ち、爪移動機構36により複数の爪30は互いに半径方向外側に離間した待機位置と、互いに半径方向に接近した作用位置との間で同時に移動される。爪30と、爪移動機構36とで中心位置付け手段35を構成する。
【0021】
円筒部材24には更に、3本の爪支持部材26に干渉しない位置で、互いに180度離間した2本のバキュームパッド支持部材28が装着されている。バキュームパッド支持部材28の先端にはブロック38が固定されており、このブロック38には図4に最も良く示されるように、エアシリンダ40のピストンロッド42が固定されている。
【0022】
エアシリンダ40の両側には、バキュームパッド支持部材28に直交するように一対のバキュームパッド支持プレート44が取り付けられている。各バキュームパッド支持プレート44の先端部にはバキュームパッド46が装着されている。
【0023】
次に、本実施形態の搬送装置2による搬送対象となるウエーハユニット15について図2及び図3を参照して説明する。ウエーハユニット15を形成するには、ウエーハ11の裏面を粘着テープTに貼着し、粘着テープTの外周部を環状フレームFの開口13を塞ぐように環状フレームFに貼着し、図3に示すようなウエーハユニット15を形成する。
【0024】
このようなウエーハユニット15では、環状フレームFの中心とウエーハ11の中心とを一致させてウエーハ11を粘着テープTに貼着するのが困難であるため、両者の中心がある程度ずれている場合がある。ウエーハ11の表面側には互いに直交するように形成された分割予定ライン17により区画された各領域にデバイス19が形成されている。
【0025】
以下、本実施形態の搬送装置2の作用について図4乃至図7を参照して説明する。図4を参照すると、バキュームパッド46でウエーハユニット15の環状フレームFを吸引保持している状態の搬送装置2の要部側面図が示されている。図5は図4に示した状態の平面図である。
【0026】
図4では、説明の便宜上2本の爪保持部材26が中央に配置された円筒部材24から反対方向に伸長するように描かれているが、実際にはこれら2本の爪保持部材26は、図5を参照すると明らかなように、円筒部材24に対して斜めに取り付けられている。また、ウエーハユニット15は説明の便宜上断面で示されている。
【0027】
バキュームパッド46でウエーハユニット15の環状フレームFを吸引保持した状態で水平方向移動ユニット4及び鉛直方向移動機構18を駆動して、図6(A)に示すように、ウエーハユニット15を切削装置のチャックテーブル50上に位置付けて、バキュームパッド46のバキュームを解除することにより、ウエーハユニット15をチャックテーブル50上に載置する。
【0028】
このとき、搬送装置2はウエーハユニット15の中心をチャックテーブル50の中心50aに合わせるように設計されている。よって、ウエーハ11の中心11aが環状フレームFの中心からずれた状態でウエーハ11が粘着テープTに貼着されている場合には、図6(A)に示すように、ウエーハ11の中心11aがチャックテーブル50の中心50aから偏心した状態でウエーハユニット15がチャックテーブル50上に載置されることになる。
【0029】
図6(A)に示す状態から、鉛直方向移動機構18のパルスモータ16を駆動して、図6(B)に示すように、爪30がウエーハユニット15のウエーハ11の外周側面に対向する位置まで爪30を下降させる。このときエアシリンダ40も同時に下降するが、バキュームパッド46が環状フレームFの上面に接触しないように設定されている。
【0030】
この状態から複数(本実施形態では3個)の爪移動機構36のパルスモータ34を同時に駆動して、複数(本実施形態では3個)の爪30を互いに半径方向に接近する作用位置に移動する。
【0031】
図7に示すように、各爪30がウエーハ11の外周に当接する位置まで移動すると、爪30に押されてウエーハユニット15がチャックテーブル50に対して移動して、ウエーハ11の中心11aがチャックテーブル50の中心50aに一致するようになる。
【0032】
この状態でチャックテーブル50を負圧吸引源に接続してウエーハユニット15のウエーハ11を粘着テープTを介して吸引保持し、切削ブレードによるウエーハ11の切削を実施する。
【0033】
ウエーハ11の中心がチャックテーブル50の中心に一致してウエーハ11がチャックテーブル50に吸引保持されているため、切削ブレードによるウエーハ11の切削時に切り残し等が発生することなく、ウエーハ11を確実に効率良く切削することができる。
【0034】
次に、図8及び図9を参照して、本発明第2実施形態のウエーハユニット15Aを突出保持部52を有するチャックテーブル50Aまで搬送する実施形態について説明する。本実施形態のウエーハユニット15Aでは、ウエーハ21の裏面に円形凹部23が形成されており、円形凹部23を囲繞する環状凸部25が外周部分に形成されている。
【0035】
搬送装置2の水平方向移動ユニット4及び鉛直方向移動機構18を駆動して、バキュームパッド46で吸引保持したウエーハユニット15Aを、図8(A)に示すように、切削装置のチャックテーブル50Aまで搬送し、バキュームパッド46のバキュームを解除し、更にエアシリンダ40のピストンロッド42を縮めて、図8(B)に示すようにウエーハユニット15Aをチャックテーブル50A上に載置する。
【0036】
搬送装置2の鉛直方向移動機構18のパルスモータ16を駆動して、爪30をウエーハ21の外周側面に対向する高さに位置付けた後、複数の爪移動機構36のパルスモータ34を同時に駆動して、爪30を互いに半径方向に接近した作用位置に移動し、各爪30をウエーハ21の外周に接触させてウエーハユニット15Aをチャックテーブル50Aに対して移動し、ウエーハ21の中心をチャックテーブル50Aの中心に一致させる。
【0037】
この状態では、ウエーハ21の裏面に形成された円形凹部23の中心がチャックテーブル50Aの突出保持部52の中心に一致するため、図9に示すように、ウエーハ21の円形凹部23がチャックテーブル50Aの突出凹部52に嵌合する。
【0038】
この状態でチャックテーブル50Aの突出保持部52を負圧吸引源に接続し、チャックテーブル50Aでウエーハユニット15Aを吸引保持し、切削ブレードでウエーハ21の切削加工を実施する。この切削加工は、例えばウエーハ21の円形凹部23と環状凸部25との境界部分を円形に切削する円形切削加工を含む。
【0039】
本実施形態によれば、円形凹部23の中心がチャックテーブル50Aの突出保持部52の中心に一致するように位置補正されたことにより、ウエーハ21の円形凹部23がチャックテーブル50Aの突出保持部52に嵌合しているため、吸引保持時に円形凹部23と環状凸部25との境界部分からウエーハ21が破損することを防止できる上、例えば円形凹部23と環状凸部25の境界部分を円形に切削する切削加工を正確に実施することが出来る。
【0040】
上述した実施形態では、本発明の搬送装置2を切削装置に適用した例について説明したが、本発明の搬送装置2はこれに限定されるものではなく、例えばレーザ加工装置、特開2011−61137号公報に開示された環状凸部除去装置が切削装置と一体化された装置等に使用することができる。
【0041】
また、上述した実施形態では爪46は互いに120度離間して3個設けられているが、爪の数はこれに限定されるものではなく、互いに等間隔離間して4個以上も受けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0042】
2 搬送装置
4 水平方向移動ユニット
11 ウエーハ
15 ウエーハユニット
18 鉛直方向移動機構
30 爪
35 中心位置付け手段
36 爪移動機構
40 エアシリンダ
46 バキュームパッド
21 ウエーハ
23 円形凹部
25 環状凸部
52 突出保持部
T 粘着テープ
F 環状フレーム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
円板状板状物と、該円板状板状物に貼着された粘着テープと、該粘着テープの外周が貼着された環状フレームとからなる円板状板状物ユニットに加工を施す際に該円板状板状物ユニットを保持するチャックテーブルへと該円板状板状物ユニットを搬送する搬送装置であって、
該円板状板状物ユニットを吸引保持するとともに該円板状板状物ユニットの円板状板状物の中心を該チャックテーブルの中心に位置合わせする吸引保持位置合わせ機構と、
該吸引保持位置合わせ機構を水平方向及び鉛直方向に移動する移動機構とを具備し、
該吸引保持位置合わせ機構は、該円板状板状物ユニットの該環状フレームの上面を吸引保持する吸引保持部と、
該円板状板状物ユニットの円板状板状物の中心を該チャックテーブルの中心に位置付けする中心位置付け手段と、
該吸引保持部を該環状フレームの上面を吸引保持する吸引保持位置と該吸引保持位置より上方の退避位置とに位置付ける吸引保持部位置付け手段とを含み、
該中心位置付け手段は、該円板状板状物ユニットの円板状板状物の外周側面に作用する複数の爪と、該複数の爪を待機位置と互いに半径方向に接近した作用位置との間で同時に移動させる爪移動手段とを含むことを特徴とする搬送装置。
【請求項2】
前記円板状板状物ユニットの円板状板状物は裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを有し、前記粘着テープは円板状板状物の裏面に貼着され、
前記チャックテーブルは円板状板状物の該円形凹部に嵌合する突出保持部を有する請求項1記載の搬送装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2013−98386(P2013−98386A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−240417(P2011−240417)
【出願日】平成23年11月1日(2011.11.1)
【出願人】(000134051)株式会社ディスコ (2,397)
【Fターム(参考)】