JP4796249B2

JP4796249B2 - Plate-like object conveyance mechanism and dicing apparatus equipped with the conveyance mechanism

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Publication number: JP4796249B2
Application number: JP2001280266A
Authority: JP
Inventors: 聡立岩
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: JP2003086543A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状の支持フレームに装着された保護テープに貼着された半導体ウエーハ等の板状物を搬送するための搬送機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状の板状物である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域をストリートと呼ばれる切断ラインに沿ってダイシング装置によって分割することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハを有効に用いるためには、分割の際の切削幅を如何に小さくするかが重要である。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置が用いられており、このダイシング装置は厚さが１５μｍ程度の切削ブレードによって半導体ウエーハを切削する。また、レーザー光線によって半導体ウエーハに形成された切断ラインにショックを与え、切断ラインを割断して個々の半導体チップに形成する方法も用いられている。このように、半導体ウエーハをダイシング装置によって分割する場合、分割された半導体チップがバラバラにならないように予め半導体ウエーハは保護テープを介して支持フレームに支持されている。支持フレームは、半導体ウエーハを収容する開口部と保護テープが貼着されるテープ貼着部とを備えた環状に形成されており、開口部に位置する保護テープに半導体ウエーハを貼着して支持する。このようにして保護テープを介して支持フレームに支持された半導体ウエーハが分割された複数個の半導体チップは、保護テープを介して支持フレームに支持された状態で支持フレームを吸引保持する保持手段を備えた搬送機構によって次工程に搬送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
而して、半導体ウエーハは脆性材料によって形成されているために、半導体ウエーハが分割された複数個の半導体チップは支持フレームを吸引保持して搬送する際に、保護テープの撓みに起因して隣接する半導体チップ同士が接触して欠損または破損の原因となるという問題がある。
また、近年、半導体チップを使用する電気機器の小型化および軽量化が進み、半導体ウエーハの厚さは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下に加工することが望まれている。このため、１００乃至５０μｍ以下に研磨加工された半導体ウエーハを保護テープを介して支持フレームに支持し、ダイシング装置等の加工装置に搬送されるが、支持フレームを吸引保持して搬送する際に、保護テープの撓みに起因して半導体ウエーハが湾曲して半導体ウエーハにストレスが生じるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、支持フレームに装着された保護テープに貼着された半導体ウエーハ等の板状物を損傷することなく搬送することができる搬送機構および搬送機構を備えたダイシング装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、環状に形成された支持フレームの内側開口部を覆うように装着された保護テープの上面に貼着された板状物を搬送するための搬送機構であって、
該支持フレームの上面を吸引保持するフレーム保持手段と、該板状物である複数個のチップに分割された半導体ウエーハの上面を吸引保持する板状物保持手段とを有する吸引保持機構と、
該吸引保持機構を第１の所定位置と第２の所定位置との間を移動せしめる移動機構と、を具備している、
ことを特徴とする板状物の搬送機構が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、環状に形成された支持フレームの内側開口部を覆うように装着された保護テープの上面に貼着された板状物である半導体ウエーハを収容するカセットが載置されるカセット載置部と、該カセット載置部に載置され該カセットに収容されている該支持フレームに該保護テープを介して保持された該半導体ウエーハを搬出する搬出機構と、該搬出機構によって該カセットから搬出された該支持フレームに該保護テープを介して保持された該半導体ウエーハを仮置きする仮置き部と、該仮置き部に載置された該支持フレームに該保護テープを介して保持された該半導体ウエーハをチャックテーブルに搬送する第１の搬送機構と、該チャックテーブルに保持された該支持フレームに該保護テープを介して保持された該半導体ウエーハを個々のチップに分割するダイシング手段と、該ダイシング手段によって個々のチップに分割され該支持フレームに該保護テープを介して保持された該半導体ウエーハを洗浄手段に搬送する第２の搬送機構と、該洗浄手段によって洗浄された個々のチップに分割され該支持フレームに該保護テープを介して保持された該半導体ウエーハを該仮置き部に搬送する第３の搬送機構と、を具備するダイシング装置において、
該第２の搬送機構は、該支持フレームの上面を吸引保持するフレーム保持手段と該板状物である複数個のチップに分割された半導体ウエーハの上面を吸引保持する板状物保持手段とを有する吸引保持機構と、該吸引保持機構を該チャックテーブルと該洗浄手段との間を移動せしめる移動機構と、を具備している、
ことを特徴とするダイシング装置が提供される。
【０００８】
更に、本発明によれば、上記第３の搬送機構が、上記支持フレームの上面を吸引保持するフレーム保持手段と板状物である複数個のチップに分割された半導体ウエーハの上面を吸引保持する板状物保持手段とを有する吸引保持機構と、該吸引保持機構を上記洗浄手段と上記仮置き部との間を移動せしめる移動機構とを具備している、ダイシング装置が提供される。
上記第３の搬送機構は、上記仮置き部に載置された支持フレームに保護テープを介して保持された半導体ウエーハをチャックテーブルに搬送する上記第１の搬送機構の機能を具備していることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された板状物の搬送機構およびこの搬送機構を備えたダイシング装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明に従って構成された板状物の搬送機構を装備したダイシング装置としての切削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持するチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に装着された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の表面である載置面上に被加工物である例えば円板形状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。
【００１１】
図示の実施形態における切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転駆動される回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２に装着された切削ブレード４３とを具備している。
【００１２】
図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２の表面に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出したり、切削溝の状態を確認したりするための撮像機構５を具備している。この撮像機構５は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっている。また、ダイシング装置は、撮像機構５によって撮像された画像を表示する表示手段６を具備している。
【００１３】
図示の実施形態における切削装置は、被加工物としての半導体ウエーハ８をストックするカセット７を具備している。ここで、被加工物としての半導体ウエーハ８と支持フレーム９および保護テープ１０の関係について説明する。支持フレーム９は、ステンレス鋼等の金属材によって環状に形成されており、半導体ウエーハを収容する開口部９１と保護テープが貼着されるテープ貼着部９２（図１の状態における裏面に形成されている）を備えている。保護テープ１０は上面に粘着層を備え上記開口部９１を覆うようにテープ貼着部９２に装着されており、この保護テープ１０の上面に半導体ウエーハ８が貼着される。このように保護テープ１０を介して支持フレーム９に支持された半導体ウエーハ８は、上記カセット７に収容される。また、カセット７は、カセット載置部７０において図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル７１上に載置される。
【００１４】
図示の実施形態における切削装置は、カセット７に収容された被加工物としての半導体ウエーハ８（支持フレーム９に保護テープ１０によって支持された状態）を仮置き部１１に搬出する被加工物搬出機構１２と、該被加工物搬出機構１２によって搬出された半導体ウエーハ８を上記チャックテーブル３上に搬送する第１の搬送機構１３と、チャックテーブル３上において切削加工された半導体ウエーハ８を洗浄する洗浄手段１４と、チャックテーブル３上において切削加工された半導体ウエーハ８を洗浄手段１４へ搬送する第２の搬送機構１５を具備している。なお、図示の実施形態においては、洗浄手段１４で洗浄された半導体ウエーハ８を上記仮置き部１１に搬送する第３の搬送機構は、上記第１の搬送機構１３がその機能を具備している。
【００１５】
次に、上記第１の搬送機構１３について、図２および図３を参照して説明する。
図示の実施形態における第１の搬送機構１３は、Ｌ字状の作動アーム１３１を備えている。このＬ字状の作動アーム１３１は、その一端部が昇降手段１３２に連結されている。昇降手段１３２は例えばエアピストン等からなっており、作動アーム１３１を図２において矢印１３０ａで示すように上下方向に作動せしめる。また、作動アーム１３１の一端部と連結した昇降手段１３２は、正転・逆転可能な電動モータを含む移動機構１３３に連結されている。従って、移動機構１３３を正転方向または逆転方向に駆動することにより、作動アーム１３１は昇降手段１３２を中心として図２において矢印１３０ｂで示す方向に揺動せしめられる。この結果、作動アーム１３１は水平面内で作動せしめられ、この作動アーム１３１の他端部に装着される後述する吸引保持機構２０が水平面内において、上記仮置き部１１と上記洗浄手段１４および上記チャックテーブル３との間を移動せしめられる。
【００１６】
上記作動アーム１３１の他端部に装着される吸引保持機構２０は、作動アーム１３１の他端部の下面に装着された支持部材２１を具備している。この支持部材２１はＨ字状に形成されており、中央支持部２１１と、該中央支持部２１１の両端にそれぞれ形成され中央支持部２１１と直交する方向に延びる両側支持部２１２、２１２とからなっている。支持部材２１を構成する両側支持部２１２、２１２のそれぞれ両端部には、上記半導体ウエーハ８を保護テープ１０を介して支持する支持フレーム９の上面を吸引保持するための４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａを有するフレーム保持手段２２が配設されている。このフレーム保持手段２２を構成する４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａは従来周知のものでよく、それぞれフレキシブルパイプ２３、２３、２３、２３を介して図示しない吸引手段に接続されており、吸引源と適宜連通するようになっている。従って、フレーム保持手段２２を構成する４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａは、吸引源に連通されると半導体ウエーハ８を保護テープ１０を介して支持する支持フレーム９の上面を吸引保持する。なお、フレキシブルパイプ２３、２３、２３、２３は、上記作動アーム１３１の中または作動アーム１３１に沿って配設されることが望ましい。また、フレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａ、それぞれ両側支持部２１２、２１２に上下方向に摺動可能に配設された支持ロッド２４、２４、２４、２４の下端に取付けれており、それぞれ両側支持部２１２、２１２の下面との間に配設されたコイルばね２５、２５、２５、２５によって下方に押圧すべく付勢されている。
【００１７】
上記支持部材２１を構成する中央支持部２１１には取付部２１１ａおよび２１１ｂが設けられており、この取付部２１１ａおよび２１１ｂに上記支持フレーム９に保護テープ１０を介して支持された半導体ウエーハ８の上面を吸引保持するための板状物保持手段２６が配設されている。板状物保持手段２６は、図３に示すように下方が開放された円形状の凹部２６１を備えた基台２６０と、該凹部２６１に嵌合されるパッド２６２とからなっている。基台２６０の凹部２６１はフレキシブルパイプ２７を介して図示しない上記吸引手段に接続されており、吸引源と適宜連通するようになっている。このように構成された基台２６０は、上記取付部２１１ａおよび２１１ｂに上下方向に摺動可能に配設された支持ロッド２８、２８、２８の下端に取付けれており、取付部２１１ａおよび２１１ｂの下面との間に配設されたコイルばね２９、２９、２９によって下方に押圧すべく付勢されている。上記パッド２６２は、円盤状のポーラスセラミック部材からなっている。このように構成された板状物保持手段２６は、吸引源に連通されると支持フレーム９に保護テープ１０を介して支持された半導体ウエーハ８の上面を吸引保持する。
【００１８】
次に、第２の搬送機構１５について、図４を参照して説明する。
図示の実施形態における第２の搬送機構１５は、作動アーム１５１を備えている。この作動アーム１５１は、その一端部は図示しない従来から用いられている往復移動機構に連結されている。従って、作動アーム１５１の他端部に装着される後述する吸引保持機構２０が水平面内において、上記洗浄手段１４と上記チャックテーブル３との間を移動せしめられる。
【００１９】
上記作動アーム１５１の他端部に装着される吸引保持機構２０は、支持部材２１と該支持部材２１に配設されたフレーム保持手段２２を構成する４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａおよび板状物保持手段２６とからなっている。この吸引保持機構２０は上記図２および図３に示す第１の搬送機構１３の吸引保持機構２０と実質的に同一の構成であり、従って、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２０】
吸引保持機構２０を構成する支持部材２１の中央支持部２１１の上面には、バキューム分配器１５２が配設されている。このバキューム分配器１５２は、フレキシブルパイプ１５３を介して図示しない吸引手段に接続されており、吸引源と適宜連通するようになっている。このバキューム分配器１５２にはフレーム保持手段２２を構成する４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａおよび板状物保持手段２６を構成する基台２６０の凹部２６１（図３参照）がフレキシブルパイプ２３、２３、２３、２３および２７によって接続されている。支持部材２１に配設されたバキューム分配器１５２と上記作動アーム１５１との間には昇降手段１５４が配設されている。この昇降手段１５４は、例えばエアピストン等からなっている。
【００２１】
本発明に従って構成された板状物の搬送機構を装備したダイシング装置としての切削装置は以上のように構成されており、以下その作動を図１に基づいて説明する。
カセット７の所定位置に収容された支持フレーム９にテープ１０を介して支持された状態の半導体ウエーハ８（以下、支持フレーム９にテープ１０によって支持された状態の半導体ウエーハ８を単に半導体ウエーハ８という）は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル７１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出手段１２が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ８を仮置き部１１に搬出する。仮置き部１１に搬出された半導体ウエーハ８は、第１の搬送機構１３を構成する昇降手段１３２、移動機構１３３および図示しない吸引手段の作動によって吸引保持機構２０に吸引保持され、上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２の載置面上に搬送される。このとき、第１の搬送機構１３を構成する吸引保持機構２０は、図３に示すようにフレーム保持手段２２を構成する４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａが半導体ウエーハ８を保護テープ１０を介して支持する支持フレーム９の上面を吸引保持するとともに、板状物保持手段２６が半導体ウエーハ８の上面を吸引保持する。このように、支持フレーム９に保護テープ１０を介して支持された半導体ウエーハ８は、フレーム保持手段２２を構成する４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａおよび板状物保持手段２６によって支持フレーム９および半導体ウエーハ８が吸引保持されるので、半導体ウエーハ８の厚さが１００乃至５０μｍ以下に研磨加工されたものであっても搬送する際に保護テープ１０の撓みに起因して半導体ウエーハ８が湾曲することはなく、湾曲することによって生ずるストレスを未然に防止することができる。
【００２２】
上記第１の搬送機構１３によってチャックテーブル３の吸着チャック３２上に搬送された半導体ウエーハ８は、第１の搬送機構１３を構成する吸引保持機構２０による吸引保持が解除されるとともに、吸着チャック３２に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ８を吸引保持したチャックテーブル３は、撮像機構５の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像機構５の直下に位置付けられると、撮像機構５によって半導体ウエーハ８に形成されている切断ラインが検出され、スピンドルユニット４を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節して精密位置合わせ作業が行われる。
【００２３】
その後、切削ブレード４３を所定の方向に回転させつつ、半導体ウエーハ８を吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード４３の回転軸と直交する方向）に例えば３０ｍｍ／秒の切削送り速度で移動することにより、チャックテーブル３に保持された半導体ウエーハ８は切削ブレード４３により所定の切断ラインに沿って切断される。即ち、切削ブレード４３は割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されて位置決めされたスピンドルユニット４に装着され、回転駆動されているので、チャックテーブル３を切削ブレード４３の下側に沿って切削送り方向に移動することにより、チャックテーブル３に保持された半導体ウエーハ８は切削ブレード４３により所定の切断ラインに沿って切削される。切断ラインに沿って切断すると、半導体ウエーハ８は個々の半導体チップに分割される。分割された半導体チップは、保護テープ１０の作用によってバラバラにはならず、支持フレーム９に支持された半導体ウエーハ８の状態が維持されている。このようにして半導体ウエーハ８の切断が終了した後、半導体ウエーハ８を保持したチャックテーブル３は、最初に半導体ウエーハ８を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ８の吸引保持を解除する。
【００２４】
次に、チャックテーブル３上において吸引保持が解除された個々の半導体チップに分割されている半導体ウエーハ８は、第２の搬送機構１５を構成する昇降手段１５４、図示しない往復移動機構および吸引手段の作動によって吸引保持機構２０に吸引保持され、上記洗浄手段１４に搬送される。このとき、第２の搬送機構１５を構成する吸引保持機構２０は、上記第１の搬送機構１３の吸引保持機構２０と同様にフレーム保持手段２２を構成する４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａが半導体ウエーハ８を保護テープ１０を介して支持する支持フレーム９の上面を吸引保持するとともに、板状物保持手段２６が半導体ウエーハ８の上面を吸引保持する。従って、半導体ウエーハ８が個々の半導体チップに分割された状態であっても保護テープ１０の撓みに起因して隣接する半導体チップ同士が接触することはなく、半導体チップ同士が接触することによって生ずる欠損または破損を防止することができる。
【００２５】
上記のようにして洗浄手段１４に搬送された個々の半導体チップに分割された半導体ウエーハ８は、洗浄手段１４によって上記切削時に生成されたコンタミが洗浄除去される。洗浄手段１４によって洗浄されてた半導体ウエーハ８は、第３の搬送機構として機能する上記第１の搬送機構１３によって上記仮置き部１１に搬送される。このとき、第１の搬送機構１３を構成する吸引保持機構２０は、図３に示すようにフレーム保持手段２２を構成する４個のフレーム保持部材２２ａ、２２ａ、２２ａ、２２ａが半導体ウエーハ８を保護テープ１０を介して支持する支持フレーム９の上面を吸引保持するとともに、板状物保持手段２６が個々の半導体チップに分割された半導体ウエーハ８の上面を吸引保持するので、保護テープ１０の撓みに起因して隣接する半導体チップ同士が接触することはなく、半導体チップ同士が接触することによって生ずる欠損または破損を防止することができる。仮置き部１１に搬送され半導体ウエーハ８は、被加工物搬出手段１２によってカセット７の所定位置に収納される。
【００２６】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲で種々の変形は可能である。例えば、実施形態においては板状物保持手段２６として円形状の凹部２６１を備えた基台２６０と該凹部２６１に嵌合したポーラスセラミック部材からなるパッド２６２とからなり、凹部２６１を吸引手段に接続した例を示したが、板状物保持手段としては円錐状の内面に沿って空気を流すことにより中央部に負圧を発生せしめるベルヌーイパッドを用いてもよい。ベルヌーイパッドを用いると半導体ウエーハの表面に接触することがないので、半導体ウエーハの表面のパッドによる損傷を防止することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による板状物の搬送機構および搬送機構を備えたダイシング装置としての切削装置は以上のように構成されているので、次の作用効果を奏する。
【００２８】
即ち、本発明による板状物の搬送機構は、環状の支持フレームの上面を吸引保持するフレーム保持手段と、支持フレームに保護テープを介して支持された板状物である複数個のチップに分割された半導体ウエーハの上面を吸引保持する板状物保持手段とを有する吸引保持機構を具備しているので、フレーム保持手段が支持フレームの上面を吸引保持するとともに、板状物保持手段が板状物の上面を吸引保持するため、板状物が極めて薄い場合でもまた複数個のチップに分割されていても、吸着保持して搬送する際に保護テープの撓みに起因して湾曲したりチップ同士が接触することはなく、板状物を損傷することなく搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による本発明に従って構成された板状物の搬送機構を装備したダイシング装置としての切削装置の斜視図。
【図２】本発明に従って構成された搬送機構としての第１の搬送機構の斜視図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明に従って構成された搬送機構としての第２の搬送機構の斜視図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
３：チャックテーブル
３１：吸着チャック支持台
３２：吸着チャック
４：スピンドルユニット
４１：スピンドルハウジング
４２：回転スピンドル
４３：切削ブレード
５：撮像機構
６：表示手段
７：カセット
７１：カセットテーブル
８：支持フレーム
９：テープ
１０：半導体ウエーハ
１１：被加工物載置領域
１２：被加工物搬出手段
１３：第１の搬送機構
１３１：作動アーム
１３２：昇降手段
１３３：移動機構
１４：洗浄手段
１５：第２の搬送機構
１５１：作動アーム
１５２：バキューム分配器
１５４：昇降手段
２０：吸引保持機構
２１：支持部材
２２：フレーム保持手段
２６：板状物保持手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transport mechanism for transporting a plate-like object such as a semiconductor wafer attached to a protective tape attached to an annular support frame.
[0002]
[Prior art]
For example, in a semiconductor device manufacturing process, circuits such as ICs and LSIs are formed in a large number of regions arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor wafer that is a substantially disk-shaped plate, and the circuits are formed. Individual semiconductor chips are manufactured by dividing each region by a dicing apparatus along a cutting line called a street. In order to use the semiconductor wafer effectively, it is important how to reduce the cutting width at the time of division. A dicing apparatus is generally used as a dividing apparatus for dividing the semiconductor wafer, and the dicing apparatus cuts the semiconductor wafer with a cutting blade having a thickness of about 15 μm. In addition, a method is also used in which a cutting line formed on a semiconductor wafer is shocked by a laser beam, and the cutting line is cut to form individual semiconductor chips. As described above, when the semiconductor wafer is divided by the dicing apparatus, the semiconductor wafer is previously supported by the support frame via the protective tape so that the divided semiconductor chips do not fall apart. The support frame is formed in an annular shape having an opening for accommodating a semiconductor wafer and a tape attaching portion to which a protective tape is attached, and the semiconductor wafer is attached to and supported by the protective tape located at the opening. To do. The plurality of semiconductor chips obtained by dividing the semiconductor wafer supported by the support frame through the protective tape in this way have holding means for sucking and holding the support frame in a state of being supported by the support frame through the protective tape. It is transported to the next process by the transport mechanism provided.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, since the semiconductor wafer is formed of a brittle material, the plurality of semiconductor chips into which the semiconductor wafer is divided are adjacent to each other due to the bending of the protective tape when the support frame is sucked and held. There is a problem that the semiconductor chips to be brought into contact with each other cause damage or damage.
Further, in recent years, electric devices using semiconductor chips have been reduced in size and weight, and it is desired that the thickness of the semiconductor wafer be processed to 100 μm or less, more preferably 50 μm or less. For this reason, a semiconductor wafer polished to 100 to 50 μm or less is supported on a support frame via a protective tape and transported to a processing apparatus such as a dicing apparatus. There is a problem that the semiconductor wafer bends due to the bending of the protective tape and stress is generated on the semiconductor wafer.
[0004]
The present invention has been made in view of the above facts, and the main technical problem thereof can be transported without damaging a plate-like object such as a semiconductor wafer attached to a protective tape attached to a support frame. An object of the present invention is to provide a conveyance mechanism and a dicing apparatus including the conveyance mechanism.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, a plate-like object that is attached to the upper surface of a protective tape that is attached so as to cover an inner opening of a support frame that is formed in an annular shape is conveyed. A transport mechanism,
A suction holding mechanism having a frame holding means for sucking and holding the upper surface of the support frame, and a plate-like object holding means for sucking and holding the upper surface of the semiconductor wafer divided into a plurality of chips that are the plate-like objects;
A moving mechanism that moves the suction holding mechanism between a first predetermined position and a second predetermined position;
A plate-like object transport mechanism is provided.
[0007]
Further, according to the present invention, the cassette for housing the semiconductor wafer, which is a plate-like object attached to the upper surface of the protective tape attached so as to cover the inner opening of the support frame formed in an annular shape, is placed. A cassette mounting portion, a carry-out mechanism for carrying out the semiconductor wafer held on the support frame, which is placed on the cassette placement portion and accommodated in the cassette, via the protective tape, and the carry-out mechanism. A temporary placement part for temporarily placing the semiconductor wafer held via the protective tape on the support frame carried out from the cassette, and a support frame placed on the temporary placement part via the protective tape A first conveyance mechanism for conveying the held semiconductor wafer to a chuck table; and the semiconductor wafer held on the support frame held on the chuck table via the protective tape. Dicing means for dividing the wafer into individual chips, and a second transport mechanism for transporting the semiconductor wafer divided into individual chips by the dicing means and held on the support frame via the protective tape to the cleaning means And a third transport mechanism that transports the semiconductor wafer divided into individual chips cleaned by the cleaning means and held on the support frame via the protective tape to the temporary storage unit. In the device
The second transport mechanism includes frame holding means for sucking and holding the upper surface of the support frame and plate-like object holding means for sucking and holding the upper surface of the semiconductor wafer divided into a plurality of chips, which are the plate-like objects. A suction holding mechanism, and a moving mechanism for moving the suction holding mechanism between the chuck table and the cleaning means.
A dicing apparatus is provided.
[0008]
Further, according to the present invention, the third transport mechanism sucks and holds the upper surface of the semiconductor wafer divided into a plurality of chips as a frame holding means and a frame holding means for sucking and holding the upper surface of the support frame. A dicing apparatus is provided that includes a suction holding mechanism having a plate-like object holding means, and a moving mechanism that moves the suction holding mechanism between the cleaning means and the temporary placement portion.
The third transport mechanism has the function of the first transport mechanism for transporting a semiconductor wafer held on a support frame placed on the temporary placement unit via a protective tape to a chuck table. Is desirable.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a plate-like material conveyance mechanism constructed according to the present invention and a dicing apparatus equipped with the conveyance mechanism will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 is a perspective view of a cutting apparatus as a dicing apparatus equipped with a plate-like object transport mechanism constructed according to the present invention.
The cutting device in the illustrated embodiment includes a device housing 2 having a substantially rectangular parallelepiped shape. In the apparatus housing 2, a chuck table 3 for holding a workpiece is disposed so as to be movable in a direction indicated by an arrow X that is a cutting feed direction. The chuck table 3 includes a suction chuck support 31 and a suction chuck 32 mounted on the suction chuck support 31, and is a workpiece on a mounting surface that is a surface of the suction chuck 32. For example, a disk-shaped semiconductor wafer is sucked and held by suction means (not shown). The chuck table 3 is configured to be rotatable by a rotation mechanism (not shown).
[0011]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment includes a spindle unit 4 as cutting means. The spindle unit 4 is mounted on a moving base (not shown) and is adjusted to move in a direction indicated by an arrow Y that is an indexing direction and a direction indicated by an arrow Z that is a cutting direction. A rotary spindle 42 supported and rotated by a rotary drive mechanism (not shown) is provided, and a cutting blade 43 attached to the rotary spindle 42 is provided.
[0012]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment images the surface of the workpiece held on the surface of the suction chuck 32 constituting the chuck table 3, detects the region to be cut by the cutting blade 43, and cuts the groove. The image pickup mechanism 5 for confirming the state is provided. The imaging mechanism 5 is composed of optical means such as a microscope and a CCD camera. In addition, the dicing apparatus includes a display unit 6 that displays an image captured by the imaging mechanism 5.
[0013]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment includes a cassette 7 for stocking a semiconductor wafer 8 as a workpiece. Here, the relationship between the semiconductor wafer 8 as a workpiece, the support frame 9, and the protective tape 10 will be described. The support frame 9 is formed in an annular shape by a metal material such as stainless steel, and is formed on the back surface in the state of FIG. 1 with an opening 91 for housing a semiconductor wafer and a protective tape. Have). The protective tape 10 has an adhesive layer on the upper surface and is attached to a tape adhering portion 92 so as to cover the opening 91, and the semiconductor wafer 8 is adhered to the upper surface of the protective tape 10. Thus, the semiconductor wafer 8 supported by the support frame 9 via the protective tape 10 is accommodated in the cassette 7. Further, the cassette 7 is placed on a cassette table 71 that is movably moved up and down by a lifting / lowering means (not shown) in the cassette placing portion 70.
[0014]
The cutting apparatus in the illustrated embodiment includes a workpiece unloading mechanism for unloading a semiconductor wafer 8 (supported by a protective tape 10 on a support frame 9) as a workpiece housed in a cassette 7 to a temporary placement unit 11. 12, a first transport mechanism 13 for transporting the semiconductor wafer 8 unloaded by the workpiece unloading mechanism 12 onto the chuck table 3, and cleaning for cleaning the semiconductor wafer 8 cut on the chuck table 3. Means 14 and a second transport mechanism 15 for transporting the semiconductor wafer 8 cut on the chuck table 3 to the cleaning means 14 are provided. In the illustrated embodiment, the first transport mechanism 13 has the function of the third transport mechanism for transporting the semiconductor wafer 8 cleaned by the cleaning means 14 to the temporary placement unit 11. .
[0015]
Next, the first transport mechanism 13 will be described with reference to FIGS.
The first transport mechanism 13 in the illustrated embodiment includes an L-shaped operating arm 131. One end of the L-shaped operating arm 131 is connected to the lifting means 132. The elevating means 132 is composed of, for example, an air piston, and operates the operating arm 131 in the vertical direction as indicated by an arrow 130a in FIG. The lifting / lowering means 132 connected to one end of the operating arm 131 is connected to a moving mechanism 133 including an electric motor that can rotate forward and reverse. Therefore, by driving the moving mechanism 133 in the forward direction or the reverse direction, the operating arm 131 is swung in the direction indicated by the arrow 130b in FIG. As a result, the operating arm 131 is operated in a horizontal plane, and a suction holding mechanism 20 to be described later attached to the other end portion of the operating arm 131 is in the horizontal plane. It can be moved between the tables 3.
[0016]
The suction holding mechanism 20 attached to the other end of the operating arm 131 includes a support member 21 attached to the lower surface of the other end of the operating arm 131. The support member 21 is formed in an H shape, and includes a center support portion 211 and both side support portions 212 and 212 that are formed at both ends of the center support portion 211 and extend in a direction orthogonal to the center support portion 211. ing. Four frame holding members 22a for sucking and holding the upper surface of the support frame 9 for supporting the semiconductor wafer 8 via the protective tape 10 are provided at both ends of the both side support portions 212 and 212 constituting the support member 21, respectively. , 22a, 22a, and 22a are provided. The four frame holding members 22a, 22a, 22a, 22a constituting the frame holding means 22 may be well-known ones, and are connected to suction means (not shown) via flexible pipes 23, 23, 23, 23, respectively. And communicates with the suction source as appropriate. Therefore, the four frame holding members 22a, 22a, 22a, 22a constituting the frame holding means 22 suck the upper surface of the support frame 9 that supports the semiconductor wafer 8 via the protective tape 10 when communicated with the suction source. Hold. Note that the flexible pipes 23, 23, 23, and 23 are preferably arranged in the operation arm 131 or along the operation arm 131. Also, the frame holding members 22a, 22a, 22a, 22a are respectively attached to the lower ends of the support rods 24, 24, 24, 24, which are slidably arranged on the both side support portions 212, 212, respectively. The coil springs 25, 25, 25, 25 disposed between the lower side support portions 212, 212 are biased to be pressed downward.
[0017]
The central support portion 211 constituting the support member 21 is provided with attachment portions 211a and 211b, and the upper surface of the semiconductor wafer 8 supported on the support frame 9 via the protective tape 10 by the attachment portions 211a and 211b. A plate-like object holding means 26 is provided for sucking and holding the liquid. As shown in FIG. 3, the plate-like object holding means 26 includes a base 260 having a circular concave portion 261 that is open at the bottom, and a pad 262 that is fitted in the concave portion 261. The recess 261 of the base 260 is connected to the above-described suction means (not shown) via the flexible pipe 27 so as to communicate with the suction source as appropriate. The base 260 configured as described above is attached to the lower ends of the support rods 28, 28, 28 disposed on the attachment portions 211a and 211b so as to be slidable in the vertical direction. The coil springs 29, 29, 29 disposed between the lower surface and the lower surface are urged to press downward. The pad 262 is made of a disk-shaped porous ceramic member. The plate-like object holding means 26 configured as described above sucks and holds the upper surface of the semiconductor wafer 8 supported by the support frame 9 via the protective tape 10 when communicated with the suction source.
[0018]
Next, the second transport mechanism 15 will be described with reference to FIG.
The second transport mechanism 15 in the illustrated embodiment includes an operating arm 151. One end of the operating arm 151 is connected to a conventionally used reciprocating mechanism (not shown). Accordingly, a suction holding mechanism 20 (to be described later) attached to the other end of the operating arm 151 is moved between the cleaning means 14 and the chuck table 3 in a horizontal plane.
[0019]
The suction holding mechanism 20 attached to the other end of the operating arm 151 includes a support member 21 and four frame holding members 22a, 22a, 22a constituting a frame holding means 22 disposed on the support member 21. 22a and plate-like object holding means 26. The suction holding mechanism 20 has substantially the same configuration as the suction holding mechanism 20 of the first transport mechanism 13 shown in FIG. 2 and FIG. Omitted.
[0020]
A vacuum distributor 152 is disposed on the upper surface of the central support portion 211 of the support member 21 constituting the suction holding mechanism 20. The vacuum distributor 152 is connected to a suction means (not shown) via a flexible pipe 153, and communicates with a suction source as appropriate. In this vacuum distributor 152, four frame holding members 22a, 22a, 22a, 22a constituting the frame holding means 22 and a concave portion 261 (see FIG. 3) of the base 260 constituting the plate-like object holding means 26 are flexible. Connected by pipes 23, 23, 23, 23 and 27. A lifting / lowering means 154 is disposed between the vacuum distributor 152 disposed on the support member 21 and the operating arm 151. The elevating means 154 is composed of, for example, an air piston.
[0021]
A cutting apparatus as a dicing apparatus equipped with a plate-like object conveying mechanism constructed according to the present invention is constructed as described above, and the operation thereof will be described with reference to FIG.
A semiconductor wafer 8 supported by a support frame 9 accommodated in a predetermined position of the cassette 7 via a tape 10 (hereinafter, a semiconductor wafer 8 supported by the support frame 9 by the tape 10 is simply referred to as a semiconductor wafer 8). ) Is positioned at the unloading position when the cassette table 71 moves up and down by a lifting means (not shown). Next, the workpiece unloading means 12 moves forward and backward to unload the semiconductor wafer 8 positioned at the unloading position to the temporary placement unit 11. The semiconductor wafer 8 carried out to the temporary storage unit 11 is sucked and held by the suction holding mechanism 20 by the operation of the lifting and lowering means 132, the moving mechanism 133 and the suction means (not shown) constituting the first transport mechanism 13, and the chuck table 3 Is conveyed onto the mounting surface of the suction chuck 32 constituting the. At this time, as shown in FIG. 3, the suction holding mechanism 20 constituting the first transport mechanism 13 protects the semiconductor wafer 8 by the four frame holding members 22a, 22a, 22a, 22a constituting the frame holding means 22. The upper surface of the support frame 9 supported via the tape 10 is sucked and held, and the plate-like object holding means 26 sucks and holds the upper surface of the semiconductor wafer 8. As described above, the semiconductor wafer 8 supported on the support frame 9 via the protective tape 10 is constituted by the four frame holding members 22a, 22a, 22a, 22a and the plate-like object holding means 26 constituting the frame holding means 22. Since the support frame 9 and the semiconductor wafer 8 are sucked and held, even if the thickness of the semiconductor wafer 8 is polished to 100 to 50 μm or less, the semiconductor wafer 8 is bent due to the bending of the protective tape 10 during transportation. 8 is not curved, and the stress caused by the bending can be prevented in advance.
[0022]
The semiconductor wafer 8 transported onto the suction chuck 32 of the chuck table 3 by the first transport mechanism 13 is released from suction and suction by the suction and holding mechanism 20 constituting the first transport mechanism 13, and the suction chuck 32. Is sucked in. The chuck table 3 that sucks and holds the semiconductor wafer 8 in this way is moved to a position immediately below the imaging mechanism 5. When the chuck table 3 is positioned immediately below the image pickup mechanism 5, a cutting line formed on the semiconductor wafer 8 is detected by the image pickup mechanism 5, and the spindle unit 4 is moved and adjusted in the arrow Y direction as the indexing direction to adjust the precise position. Matching work is performed.
[0023]
Thereafter, while rotating the cutting blade 43 in a predetermined direction, the chuck table 3 holding the semiconductor wafer 8 is sucked and held in the direction indicated by the arrow X which is the cutting feed direction (direction orthogonal to the rotation axis of the cutting blade 43), for example, 30 mm. By moving at a cutting feed rate of / sec, the semiconductor wafer 8 held on the chuck table 3 is cut along a predetermined cutting line by the cutting blade 43. That is, the cutting blade 43 is mounted on the spindle unit 4 that is moved and adjusted in the direction indicated by the arrow Y that is the indexing direction and the direction indicated by the arrow Z that is the cutting direction, and is rotationally driven. Is moved in the cutting feed direction along the lower side of the cutting blade 43, so that the semiconductor wafer 8 held on the chuck table 3 is cut along a predetermined cutting line by the cutting blade 43. When cut along the cutting line, the semiconductor wafer 8 is divided into individual semiconductor chips. The divided semiconductor chips do not fall apart due to the action of the protective tape 10, and the state of the semiconductor wafer 8 supported by the support frame 9 is maintained. After the cutting of the semiconductor wafer 8 is completed in this way, the chuck table 3 holding the semiconductor wafer 8 is returned to the position where the semiconductor wafer 8 is first sucked and held. Here, the suction holding of the semiconductor wafer 8 is released. .
[0024]
Next, the semiconductor wafer 8 divided into individual semiconductor chips whose suction holding has been released on the chuck table 3 is moved up and down 154 constituting the second transport mechanism 15, a reciprocating movement mechanism (not shown), and suction means. It is sucked and held by the suction holding mechanism 20 by the operation, and is conveyed to the cleaning means 14. At this time, the suction holding mechanism 20 constituting the second transport mechanism 15 has four frame holding members 22a, 22a constituting the frame holding means 22 in the same manner as the suction holding mechanism 20 of the first transport mechanism 13. 22a and 22a suck and hold the upper surface of the support frame 9 that supports the semiconductor wafer 8 via the protective tape 10, and the plate-like object holding means 26 sucks and holds the upper surface of the semiconductor wafer 8. Therefore, even when the semiconductor wafer 8 is divided into individual semiconductor chips, the adjacent semiconductor chips do not contact each other due to the bending of the protective tape 10, and the defects caused by the contact between the semiconductor chips. Or damage can be prevented.
[0025]
In the semiconductor wafer 8 divided into individual semiconductor chips conveyed to the cleaning means 14 as described above, the contamination generated during the cutting is cleaned and removed by the cleaning means 14. The semiconductor wafer 8 cleaned by the cleaning means 14 is transported to the temporary placement unit 11 by the first transport mechanism 13 functioning as a third transport mechanism. At this time, as shown in FIG. 3, the suction holding mechanism 20 constituting the first transport mechanism 13 protects the semiconductor wafer 8 by the four frame holding members 22a, 22a, 22a, 22a constituting the frame holding means 22. The upper surface of the support frame 9 supported via the tape 10 is sucked and held, and the plate-like object holding means 26 sucks and holds the upper surface of the semiconductor wafer 8 divided into individual semiconductor chips. As a result, adjacent semiconductor chips do not come into contact with each other, and defects or breakage caused by contact between the semiconductor chips can be prevented. The semiconductor wafer 8 conveyed to the temporary placement unit 11 is stored in a predetermined position of the cassette 7 by the workpiece unloading means 12.
[0026]
Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in the embodiment, the plate-like object holding means 26 includes a base 260 having a circular recess 261 and a pad 262 made of a porous ceramic member fitted in the recess 261, and the recess 261 is connected to the suction means. In this example, a Bernoulli pad that generates a negative pressure in the center by flowing air along the conical inner surface may be used as the plate-like object holding means. When the Bernoulli pad is used, it does not come into contact with the surface of the semiconductor wafer, so that damage to the surface of the semiconductor wafer due to the pad can be prevented.
[0027]
【The invention's effect】
Since the plate-like object conveying mechanism according to the present invention and the cutting device as the dicing apparatus provided with the conveying mechanism are configured as described above, the following operational effects are obtained.
[0028]
That is, the plate-like object transport mechanism according to the present invention is divided into a frame holding means for sucking and holding the upper surface of the annular support frame and a plurality of chips which are plate-like objects supported on the support frame via a protective tape. Since the suction holding mechanism has a plate-like object holding means for sucking and holding the upper surface of the semiconductor wafer , the frame holding means sucks and holds the upper surface of the support frame, and the plate-like object holding means has a plate shape. Even if the plate-like object is very thin or divided into a plurality of chips to hold the upper surface of the object by suction, it can be bent or chipped due to the bending of the protective tape when transported by suction Can be conveyed without damaging the plate-like object.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a cutting apparatus as a dicing apparatus equipped with a plate-like object conveying mechanism constructed according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a first transport mechanism as a transport mechanism configured according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a perspective view of a second transport mechanism as a transport mechanism configured according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2: Device housing 3: Chuck table 31: Adsorption chuck support base 32: Adsorption chuck 4: Spindle unit 41: Spindle housing 42: Spindle spindle 43: Cutting blade 5: Imaging mechanism 6: Display means 7: Cassette 71: Cassette table 8 : Support frame 9: Tape 10: Semiconductor wafer 11: Workpiece placement area 12: Workpiece unloading means 13: First transport mechanism 131: Actuating arm 132: Lifting means 133: Moving mechanism 14: Cleaning means 15: Second transport mechanism 151: Actuating arm 152: Vacuum distributor 154: Lifting means 20: Suction holding mechanism 21: Support member 22: Frame holding means 26: Plate-like object holding means

Claims

A transport mechanism for transporting a plate-like object attached to the upper surface of a protective tape mounted so as to cover an inner opening of a support frame formed in an annular shape,
A suction holding mechanism having a frame holding means for sucking and holding the upper surface of the support frame, and a plate-like object holding means for sucking and holding the upper surface of the semiconductor wafer divided into a plurality of chips that are the plate-like objects;
A moving mechanism that moves the suction holding mechanism between a first predetermined position and a second predetermined position;
A plate-like object conveying mechanism characterized by the above.

A cassette mounting portion on which a cassette for housing a semiconductor wafer, which is a plate attached to the upper surface of a protective tape mounted so as to cover the inner opening of the support frame formed in an annular shape, is mounted; An unloading mechanism for unloading the semiconductor wafer held on the support frame, which is mounted on the cassette mounting portion and accommodated in the cassette, via the protective tape; and the support unloaded from the cassette by the unloading mechanism Temporarily placing the semiconductor wafer held on the frame via the protective tape, and chucking the semiconductor wafer held on the support frame placed on the temporary placement part via the protective tape A first transport mechanism for transporting to a table, and the semiconductor wafer held on the support frame held on the chuck table via the protective tape for each chip A dicing means for splitting, a second transport mechanism for transporting the semiconductor wafer divided into individual chips by the dicing means and held on the support frame via the protective tape to the cleaning means, and cleaning by the cleaning means A dicing apparatus comprising: a third transport mechanism that transports the semiconductor wafer divided into individual chips and held on the support frame via the protective tape to the temporary placement unit;
The second transport mechanism includes frame holding means for sucking and holding the upper surface of the support frame and plate-like object holding means for sucking and holding the upper surface of the semiconductor wafer divided into a plurality of chips, which are the plate-like objects. A suction holding mechanism, and a moving mechanism for moving the suction holding mechanism between the chuck table and the cleaning means.
A dicing apparatus characterized by the above.

A cassette mounting portion on which a cassette for housing a semiconductor wafer, which is a plate attached to the upper surface of a protective tape mounted so as to cover the inner opening of the support frame formed in an annular shape, is mounted; An unloading mechanism for unloading the semiconductor wafer held on the support frame, which is mounted on the cassette mounting portion and accommodated in the cassette, via the protective tape; and the support unloaded from the cassette by the unloading mechanism Temporarily placing the semiconductor wafer held on the frame via the protective tape, and chucking the semiconductor wafer held on the support frame placed on the temporary placement part via the protective tape A first transport mechanism for transporting to a table, and the semiconductor wafer held on the support frame held on the chuck table via the protective tape for each chip A dicing means for splitting, a second transport mechanism for transporting the semiconductor wafer divided into individual chips by the dicing means and held on the support frame via the protective tape to the cleaning means, and cleaning by the cleaning means A dicing apparatus comprising: a third transport mechanism that transports the semiconductor wafer divided into individual chips and held on the support frame via the protective tape to the temporary placement unit;
The third transport mechanism includes frame holding means for sucking and holding the upper surface of the support frame and plate-like object holding means for sucking and holding the upper surface of the semiconductor wafer divided into a plurality of chips. A suction holding mechanism, and a moving mechanism for moving the suction holding mechanism between the cleaning means and the temporary placement unit.
A dicing apparatus characterized by the above.

The third transport mechanism has a function of the first transport mechanism for transporting the semiconductor wafer held on the support frame placed on the temporary placement portion via the protective tape to a chuck table. The dicing apparatus according to claim 3 .