JP2006278630A - ウエハ転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写の態様が種々異なる場合であっても、それに応じた転写を行うことのできるウエハ転写装置を提供すること。
【解決手段】 半導体ウエハＷの収容部１１Ａ、１１Ｂから半導体ウエハＷを取り出して搬送する搬送装置１２と、半導体ウエハＷとリングフレームＲＦとを一体化するマウント装置１５とを備えてウエハ転写装置１０が構成されている。マウント装置１５は、半導体ウエハＷの表裏何れか一方の面を選択的に表出させた状態で支持するテーブル５１を含み、半導体ウエハＷとリングフレームＲＦにマウントテープを貼付して半導体ウエハＷの転写を行うようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明はウエハ転写装置に係り、更に詳しくは、多種多様な転写態様にて半導体ウエハとリングフレームとが一体化、すなわちマウントすることのできるウエハ転写装置に関する。

半導体製造工程においては、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する）の表面に回路面を形成した後、所定厚さになるように裏面研削を行うバックグラインド工程や、当該バックグラインド工程に前後して、ウエハを所定サイズに切断するダイシング工程等があり、当該ダイシング工程においてはその前段で、リングフレームの内周領域にウエハを配置するとともに、マウントテープによってこれらウエハとリングフレームとを一体化するマウント工程、更には、ウエハ回路面の反対側の洗浄工程、表面処理工程等が採用されている。

特許文献１には、所定の支持部材に支持されたウエハを、リングフレームに貼付されたダイシングテープの面内に貼付し、その後に、ウエハと支持部材とを分離して当該ウエハをリングフレーム側に転写するウエハ転写装置が開示されている。

特開２００４−８７６６０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたウエハ転写装置は、回路面が支持部材側となる状態で貼付されたウエハの裏面を研削した後に、リングフレームの内周領域に配置されたマウントテープにウエハ裏面を貼付して転写を行う専用のウエハ転写装置であり、ウエハ製造工程における様々な処理工程に臨機応変に対応できる転写装置とはなっていない。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、転写の態様が種々異なる場合であっても、それに応じた転写を行うことのできるウエハ転写装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、半導体ウエハを収容する収容部と、当該収容部から半導体ウエハを取り出して搬送する搬送装置と、前記半導体ウエハをリングフレームにマウントするマウント装置とを含むウエハ転写装置において、
前記マウント装置は、前記半導体ウエハの表裏何れか一方の面を選択的に表出させた状態で支持するテーブルと、前記半導体ウエハと当該半導体ウエハ回りに配置されたリングフレームにマウントテープを貼付するテープ供給ユニットとを備え、
前記テーブル上に搬送された半導体ウエハの種別に応じて決定される転写態様に従って前記半導体ウエハをリングフレームにマウントする、という構成を採っている。

本発明において、前記収容部は、半導体ウエハを収容する第１の収容部と、リングフレームにマウントテープを介して支持された半導体ウエハを収容する第２の収容部とにより構成され、
前記搬送装置は、前記半導体ウエハを選択的に取り出して前記マウント装置に移載するように設けられている。

また、前記リングフレームにマウントされた半導体ウエハを転写対象としたときに、当該半導体ウエハ回りのマウントテープを切断して半導体ウエハとリングフレームとを分離する切断装置と、前記半導体ウエハを別途のリングフレームにマウントするためのフレーム移載ロボットを更に含む構成が採用されている。

更に、前記半導体ウエハは、前記搬送装置を介して表裏が反転可能に設けられている。

本発明によれば、回路面が表出するか、或いは、ウエハ裏面が表出するか等、を選択的なものとしてリングフレームに転写することができる。従って、例えば、ウエハ裏面が表出して回路面をマウントテープ側とした状態で転写を行った後に、当該ウエハを洗浄する別工程に送り、洗浄工程を終了した後のウエハを再び転写対象として、回路面が表面側に表れるように、別途のリングフレームに転写を行い、その後にダイシング処理を行うことができる等、ウエハ転写装置を効率的に利用することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施形態に係るウエハ転写装置の概略平面図が示されている。この図において、ウエハ転写装置１０は、ウエハＷを収容する収容部１１と、当該収容部１１からウエハＷを取り出して搬送ないし移載を行う搬送装置１２と、ウエハＷの位置決めを行うアライメント装置１３と、ウエハＷに紫外線硬化型の粘着剤層を介して貼付されたシートに紫外線を照射する紫外線照射装置１４と、ウエハＷをリングフレームＲＦにマウントするマウント装置１５と、ウエハＷからシート等を剥離する剥離装置１６と、図示しない制御装置及び操作パネルとを備えて構成されている。

前記収容部１１は、第１の収容部１１Ａ及び第２の収容部１１Ｂを含み、第１の収容部１１Ａは、図１中紙面直交方向に沿って移動可能に設けられた第１の昇降テーブル２０と、この第１の昇降テーブル２０上に載せられて内部にウエハＷを収容する第１のケース２１とにより構成され、また、第２の収容部１１Ｂは、第１の昇降テーブル２０及び第１のケース２１と同様に構成された第２の昇降テーブル２２及び第２のケース２３により構成されている。

第１の収容部１１Ａには、図２（Ａ）に示されるように、紫外線硬化型粘着剤層を介して保護シートＳが貼付されたウエハＷが収容されている。なお、第１の収容部１１Ａは、保護シートＳが貼付されていない状態のウエハＷのみを収容する場合もある。この一方、第２の収容部１１Ｂには、図２（Ｂ）〜（Ｅ）に示されるように、マウントテープＭＴによってリングフレームＲＦと一体化されたマウント構造が種々異なるタイプのウエハＷが収容されるようになっている。ここで、図２中ウエハＷ内に示した斜線部分は回路面側であることを示す。

前記搬送装置１２は、図３及び図４に示されるように、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能な昇降体３０を備えたロボット本体３１と、前記昇降体３０の上端に連結されて平面内で回転可能に設けられた関節機構３２と、当該関節機構３２の先端に支持された吸着用アーム３４とにより構成されている。関節機構３２は、本実施形態では、第１ないし第３の関節アーム３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃにより構成され、それらは、平面内で回転可能な状態で相互に連結されている。

前記吸着用アーム３４は、前記第３の関節アーム３２Ｃの先端に支持されるとともに、平面内で回転可能に設けられたアーム本体３５と、このアーム本体３５の一端側に軸受３５Ａを介して連結された分岐アーム３６と、他端側に軸受３５Ｂを介して連結された直線アーム３７とにより構成されている。分岐アーム３６及び直線アーム３７は、前記軸受３５Ａ、３５Ｂを介して、アーム本体３５の延出方向に沿う仮想中心線を回転中心として回転可能に設けられている。分岐アーム３６は、平面視略Ｕ字状に分岐した形状を備え、合計四箇所に第１の吸着部３６Ａが設けられている。この一方、直線アーム３７の先端部には、一個の第２の吸着部３７Ａが形成されている。第１の吸着部３６Ａは、リングフレームＲＦの面を吸着し、第２の吸着部３７Ａは、ウエハＷの略中心を吸着するように構成されている。なお、第１及び第２の吸着部３６Ａ、３７Ａは、図示しない減圧装置に接続されている。

前記アライメント装置１３は、ウエハＷを吸着保持する回転テーブル４０と、ウエハＷの外周に形成されている図示しないオリエンテーションフラット、又は、Ｖノッチ、若しくはリングフレームの外周に形成されているＶノッチ、直線部位等を検出してウエハＷの位置を特定するセンサ４１とを含む。

前記紫外線照射装置１４は、ウエハＷを載置した状態で図１中Ｙ方向に移動可能に設けられた移動テーブル４４と、この移動テーブル４４の上方に位置する紫外線照射ユニット４５とからなり、移動テーブル４４が紫外線照射ユニット４５の下を通過する際に、ウエハＷに貼付されたシートの紫外線硬化型粘着剤層を硬化し、粘着力を低下させ、その後にシートを剥離できるようにするものである。

前記マウント装置１５は、テーブル支持体５０と、当該テーブル支持体５０に支持されるとともに平面内で回転可能に設けられた回転テーブル５１と、前記テーブル支持体５０を図１中左右方向（Ｘ方向）に沿って移動可能にガイドするガイドレール５３と、テーブル支持体５０が初期位置（図１中実線位置）にあるときに、前記搬送装置１２を介して回転テーブル５１上にウエハＷを移載する一方、フレームストッカ５４からリングフレームＲＦを取り出して当該リングフレームＲＦをウエハＷ回りに移載するフレーム移載ロボット５６と、リングフレームＲＦとウエハＷにマウントテープＭＴを貼付してウエハＷとリングフレームＲＦとを一体化するマウントテープ貼付ユニット５８とにより構成されている。マウントテープ貼付ユニット５８は、本出願人により既に出願された特願２００４−１３３０６９号に記載のテープ貼付ユニットと実質的に同一の構成が採用されている。

前記剥離装置１６は、前記マウント装置１５の一部を構成するテーブル支持体５０及び回転テーブル５１と、テープ剥離ユニット６０とにより構成されている。テープ剥離ユニット６０は、前記特願２００４−１３３０６９号記載のテープ剥離ユニットと実質的に同一の構成が採用されている。

前記フレームストッカ５４の側方位置には、切断装置６５が配置されている。この切断装置６５は、前記回転テーブル５１に向かって進退可能に設けられたカッター保持体６６と、当該カッター保持体６６に支持されたカッター６７とにより構成されている。この切断装置６５は、第２の収容部１１Ｂから取り出されたリングフレームＲＦにマウントテープＭＴを介して一体化されているウエハＷを、別異のリングフレームＲＦに転写する場合に利用されるものである。すなわち、カッター６７は、ウエハＷとリングフレームＲＦとの間に位置し、回転テーブル５１が回転することでマウントテープＭＴを切断し、ウエハＷとリングフレームＲＦとが分離される。この際、分離されたリングフレームＲＦは、不要リングフレームとして搬送装置１２を介してストッカ７０に移載されて回収される一方、ウエハＷは回転テーブル上に残され、フレーム移載ロボット５６を介して移載される新たなリングフレームＲＦに転写される。

前記マウントテープ貼付ユニット５８の側方位置には、第１のウエハ移載ユニット７５が配置されている。この第１のウエハ移載ユニット７５は、リングフレームと一体化されたウエハＷのリングフレームＲＦを吸着して移載する単軸ロボット７７と、当該一体化されたウエハＷをストッカ８０に収容するスライドシリンダ８１とにより構成されている。なお、ストッカ８０は、第１の収容部１１Ｂと同一構造となっている。

前記テープ剥離ユニット６０の側方位置には、第１のウエハ移載ユニット７５と実質的に同一の構成を備えた第２のウエハ移載ユニット９０が配置されている。この第２のウエハ移載ユニット９０は、リングフレームと一体化されたウエハＷのリングフレームＲＦを吸着して移載する単軸ロボット９２と、当該一体化されたウエハＷをストッカ９３に収容するスライドシリンダ９４とにより構成されている。なお、ストッカ９３も第１の収容部１１Ｂと同一構造となっている。

本実施形態において、第１のウエハ移載ユニット７５には、回路面が下面側となる状態でウエハＷとリングフレームＲＦとが一体化されたものが移載される一方、第２のウエハ移載ユニット９０には、回路面が上面側となる状態でウエハＷとリングフレームＲＦとが一体化されたものが移載される。但し、第２のウエハ移載ユニット９０は第１のウエハ移載ユニット７５によって作用の代替性を持たせれば必ずしも設けることを要しない。

次に、本実施形態に係るウエハ転写要領について説明する。

図２（Ａ）に示されるように、ウエハＷの回路面に保護シートＳが貼付された対象物をリングフレームＲＦに転写する場合には、回路面を上面側にした状態と、下面側にした状態どちらでも転写することができる。この際、保護シートＳの貼付状態を維持したまま行う場合と、剥離を行う場合とがある。これらの選択は、図示しない操作パネルによって、投入されるウエハのシート貼付状態と、転写後のシート貼付状態とを図示しない制御装置に入力しておくことで対応が可能となっている。
具体的には、ウエハＷは、搬送装置１２の直線アーム３７における第２の吸着部３７Ａを介して中心が吸着され、第１の収容部１１Ａから取り出され、アライメント装置１３を介して位置決めされた後に、紫外線照射装置１４にて保護シートＳの粘着力を低下させておく。ここで、保護シートＳが紫外線硬化型の粘着剤を有さない場合には、紫外線照射装置１４はパスすることもできる。

紫外線照射済みのウエハＷは、搬送装置１２を介して保護シートＳが下になるようにマウント装置１５を構成する回転テーブル５１上に移載される。回転テーブル５１には、フレームストッカ５４からリングフレームＲＦがウエハＷ回りに位置するようにフレーム移載ロボット５６を介して移載される。

次いで、テーブル支持体５０がマウントテープ貼付ユニット５８側に移動し、マウントテープＭＴをリングフレームＲＦとウエハＷの上面に貼付し、これによってウエハＷとリングフレームＲＦとを一体化することができる。この一体化が行われた後に、テーブル支持体５０が初期位置に戻り、フレーム移載ロボット５６がリングフレームＲＦの上面を吸着し、持ち上げるとともに、搬送装置１２が分岐アーム３６の吸着部３６Ａを介してリングフレームＲＦの下面側を吸着して受け取り、ウエハＷの表裏を反転するように軸受３５Ａの回転によって保護シートＳの面が上となる状態で再び回転テーブル５１に載置する。そして、テーブル支持体５０がテープ剥離ユニット６０側に移動し、保護シートＳがウエハＷの面から剥離され、図２（Ａ）−１に示されるような転写状態となり、その後に、第２のウエハ移載ユニット９０を介してストッカ９３に収容されることとなる。ここで保護シートＳの貼付を維持したまま一体化する場合すなわち、図２（Ａ）−２に示されるような状態に転写するには、テーブル支持体５０がテープ剥離ユニット６０側に移動することなくストッカ８０へ収納されるようにすればよい。

この一方、回路面が下面側となる状態で、ウエハＷとリングフレームＲＦとを一体化する場合には、ウエハＷを保護シートＳが上になるように回転テーブル５１上に移載し、先にテープ剥離ユニット６０で保護シートＳを剥離し、その状態のままマウントテープ貼付ユニット５８でリングフレームＲＦとウエハＷにマウントテープＭＴを貼り付け、第１のウエハ移載ユニット７５を介してストッカ８０に収容されるようにすれば、図２（Ａ）−３に示されるような状態で転写ができる。上記同様に保護シートＳの貼付を維持したまま一体化する場合は、テーブル支持体５０がテープ剥離ユニット６０側に移動することなくストッカ８０へ収納されるようにすれば、図２（Ａ）−４に示されるような状態で転写ができる。ストッカ８０に収容されたウエハＷは、その後に、洗浄処理や、エッジ処理、表面処理等が別工程にて行われる。

次に、図２（Ｅ）に示されるような回路面が下向きにマウントされたウエハを天地逆に転写する場合は、ウエハＷが収容部１１Ｂに載置され、搬送装置１２の分岐アーム３６の第１の吸着部３６Ａを介してリングフレームが吸着され、アライメント装置１３、紫外線照射装置１４を経て、搬送装置１２を介してマウントテープＭＴが下になるように回転テーブル５１上に移載される。そこで切断装置６５のカッター６７とテーブル５１の回転によってウエハＷとリングフレームＲＦとが分離される。そして、分離されたリングフレームＲＦは、搬送装置１２を介してストッカ７０に移載され、回転テーブル上に残されたウエハＷは、フレーム移載ロボット５６を介して新たなリングフレームＲＦがウエハＷ回りに位置するように移載される。そして、テーブル支持体５０がマウントテープ貼付ユニット５８側に移動し、マウントテープＭＴをリングフレームＲＦとウエハＷの上面に貼付し、その後、初期位置でウエハＷの表裏反転が行われる。そして、テーブル支持体５０がテープ剥離ユニット６０側に移動し、先に貼り付けられ、切断されたマウントテープＭＴがウエハＷの面から剥離され、図２（Ｅ）−１に示されるような回路面が上向きの状態となり、第２のウエハ移載ユニット９０を介してストッカ９３に収容されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、図２中（Ａ）〜（Ｅ）に示されるようなウエハ転写装置１０に投入されるウエハの状態と、同図中（Ａ）−１〜（Ｅ）−１に示される転写後の状態を図示しない操作パネルに入力することによって、多種多様な状態で転写することができる。ここでは、それらを一つ一つの転写要領についての説明は省略するが、上記で説明したウエハ搬送経路を選択的にプログラミングすることによって、単一のウエハ転写装置を用いつつも、ウエハ製造工程における種々のニーズに対応した転写を行うことができる、という効果を得る。また、搬送装置１２において、ウエハＷとリングフレームＲＦとが一体化されている場合の搬送は第１の吸着部３６Ａによる吸着で行える一方、ウエハＷが単体の場合では、第２の吸着部３７Ａによるセンター吸着で行えるため、別々の搬送装置を用いる必要性を回避することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

本実施形態に係るウエハ転写装置の平面図。 （Ａ）〜（Ｅ）は、ウエハ転写態様を示す説明図。 搬送装置の概略斜視図。 搬送装置の側面図。

符号の説明

１０ ウエハ転写装置
１１ 収容部
１１Ａ 第１の収容部
１１Ｂ 第２の収容部
１２ 搬送装置
１５ マウント装置
３１ ロボット本体
３４ 吸着用アーム
３６Ａ 第１の吸着部
３７Ａ 第２の吸着部
Ｗ 半導体ウエハ
ＭＴ マウントテープ
ＲＦ リングフレーム

Claims (4)

1. 半導体ウエハを収容する収容部と、当該収容部から半導体ウエハを取り出して搬送する搬送装置と、前記半導体ウエハをリングフレームにマウントするマウント装置とを含むウエハ転写装置において、
   前記マウント装置は、前記半導体ウエハの表裏何れか一方の面を選択的に表出させた状態で支持するテーブルと、前記半導体ウエハと当該半導体ウエハ回りに配置されたリングフレームにマウントテープを貼付するテープ供給ユニットとを備え、
   前記テーブル上に搬送された半導体ウエハの種別に応じて決定される転写態様に従って前記半導体ウエハをリングフレームにマウントすることを特徴とするウエハ転写装置。
2. 前記収容部は、半導体ウエハを収容する第１の収容部と、リングフレームにマウントテープを介して支持された半導体ウエハを収容する第２の収容部とにより構成され、
   前記搬送装置は、前記半導体ウエハを選択的に取り出して前記マウント装置に移載することを特徴とする請求項１記載のウエハ転写装置。
3. 前記リングフレームにマウントされた半導体ウエハを転写対象としたときに、当該半導体ウエハ回りのマウントテープを切断して半導体ウエハとリングフレームとを分離する切断装置と、前記半導体ウエハを別途のリングフレームにマウントするためのフレーム移載ロボットを更に含むことを特徴とする請求項２記載のウエハ転写装置。
4. 前記半導体ウエハは、前記搬送装置を介して表裏が反転可能に設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３記載のウエハ転写装置。

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