特許第6486779号(P6486779)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6486779
(24)【登録日】2019年3月1日
(45)【発行日】2019年3月20日
(54)【発明の名称】搬送装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/677 20060101AFI20190311BHJP
   B25J 15/06 20060101ALI20190311BHJP
【FI】
   H01L21/68 A
   B25J15/06 A
【請求項の数】3
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2015-126845(P2015-126845)
(22)【出願日】2015年6月24日
(65)【公開番号】特開2017-11178(P2017-11178A)
(43)【公開日】2017年1月12日
【審査請求日】2018年4月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(72)【発明者】
【氏名】福田 欽也
【審査官】 井上 和俊
(56)【参考文献】
【文献】 特開2005−150528(JP,A)
【文献】 特開2011−238870(JP,A)
【文献】 特開2010−182837(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/677
B25J 15/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部開口部を有する円筒壁及び円筒壁に形成された切り欠き部とを有し、ウエーハと保護シートとを積層して収容するコインスタックキャリアを載置するコインスタックキャリア載置部と、ウエーハの両端部を支持する支持溝が形成された側壁と該支持溝に対してウエーハを水平に出し入れする開口部とを備えたカセットを載置するカセット載置部と、保護シートを収容する保護シート収容ケースと、該コインスタックキャリア載置部に載置されたコインスタックキャリアからウエーハ又は保護シートを保持して取り出し、ウエーハは該カセット載置部に載置されたカセットに挿入し、保護シートは保護シート収容ケースに搬送する搬送手段と、を備える搬送装置であって、
該搬送手段は、
搬送対象物に流体を噴出して負圧を発生させる吸引保持部と、
該吸引保持部から噴出した流体により発生する該搬送対象物の振動を検知し、保持した該搬送対象物がウエーハか保護シートかを判別する判別手段と、を備える、
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項2】
該判別手段は、該搬送対象物の振動によって発生する音の大きさから該搬送対象物を判別することを特徴とする請求項1記載の搬送装置。
【請求項3】
該吸引保持部には、吸引保持した該搬送対象物の種類に応じて予め設定した流量の流体が供給されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体ウエーハの製造工程において、デバイスが形成されたウエーハを、研削や分割工程に投入する際、ウエーハが収容されるケースとしてコインスタックキャリアが知られている(例えば、特許文献1参照)。コインスタックキャリアに収容されたウエーハは、ウエーハ同士が干渉して損傷するのを防ぐため、ウエーハ間に保護シートが挿入されて積層されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−142462号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
研削装置や搬送装置、レーザー加工装置、テープ貼り機等にウエーハを投入するためには、通常、ウエーハをカセットに収容しておく必要がある。そのため、作業者の手作業により、コインスタックキャリアに収容されたウエーハは、保護シートと選り分けて、カセットに一枚ずつ挿入される。コインスタックキャリアに収容されたウエーハと保護シートとの選り分けが困難であるために、作業者が手作業で、ウエーハのみをカセットに収容するために、ウエーハをカセットに収容するためにかかる所要時間が長時間化する傾向であった。
【0005】
本発明は、上記問題にかんがみなされたもので、その目的は、ウエーハをコインスタックキャリアからカセットに収容する所要時間を抑制することができる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】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の搬送装置は、上部開口部を有する円筒壁及び円筒壁に形成された切り欠き部とを有し、ウエーハと保護シートとを積層して収容するコインスタックキャリアを載置するコインスタックキャリア載置部と、ウエーハの両端部を支持する支持溝が形成された側壁と該支持溝に対してウエーハを水平に出し入れする開口部とを備えたカセットを載置するカセット載置部と、保護シートを収容する保護シート収容ケースと、該コインスタックキャリア載置部に載置されたコインスタックキャリアからウエーハ又は保護シートを保持して取り出し、ウエーハは該カセット載置部に載置されたカセットに挿入し、保護シートは保護シート収容ケースに搬送する搬送手段と、を備える搬送装置であって、該搬送手段は、搬送対象物に流体を噴出して負圧を発生させる吸引保持部と、該吸引保持部から噴出した流体により発生する該搬送対象物の振動を検知し、保持した該搬送対象物がウエーハか保護シートかを判別する判別手段と、を備えることを特徴とする。
【0007】
また、上記搬送装置では、該判別手段は、該搬送対象物の振動によって発生する音の大きさから該搬送対象物を判別するものとすることができる。
【0008】
また、上記搬送装置では、該吸引保持部には、吸引保持した該搬送対象物の種類に応じて予め設定した流量の流体が供給されるものとすることができる。
【発明の効果】
【0009】
そこで、本願発明の搬送装置は、判別手段によりウエーハと保護シートとを判別できるので、ウエーハをコインスタックキャリアからカセットに収容する所要時間を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、実施形態に係る搬送装置の構成例を示す平面図である。
図2図2は、実施形態に係る搬送装置の構成例を示す斜視図である。
図3A図3Aは、図1に示す搬送装置の搬送手段の構成を示す断面図である。
図3B図3Bは、図3A中のIIIB部を拡大して示す断面図である。
図4図4は、図1に示された搬送装置のコインスタックキャリアからウエーハを取り出そうとする状態を説明する図である。
図5図5は、図1に示された搬送装置のコインスタックキャリアからウエーハを取り出した状態を説明する図である。
図6図6は、図1に示された搬送装置のコインスタックキャリアから保護シートを取り出そうとする状態を説明する図である。
図7図7は、図1に示された搬送装置のコインスタックキャリアから保護シートを取り出した状態を説明する図である。
図8図8は、図1に示された搬送装置の搬送動作の一例を示すフローチャートである。
図9図9は、実施形態の変形例に係る搬送装置の搬送手段の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【0012】
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る搬送装置を図面に基いて説明する。図1は、実施形態に係る搬送装置の構成例を示す平面図である。図2は、実施形態に係る搬送装置の構成例を示す斜視図である。図3Aは、図1に示す搬送装置の搬送手段の構成を示す断面図である。図3Bは、図3A中のIIIB部を拡大して示す断面図である。
【0013】
実施形態に係る図1に示された搬送装置1は、コインスタックキャリア10内のウエーハW(図4に示す)をカセット20内に収容するとともに、コインスタックキャリア10内の保護シートP(図6に示す)を保護シート収容ケース50内に収容するものである。なお、搬送装置1によりコインスタックキャリア10内からカセット20内に移動されるウエーハWは、本実施形態では、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とし、円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。ウエーハWは、図4に示すように、上面Waに格子状に形成されたストリートSで区画された各領域にデバイスDが形成されている。ウエーハWは、図示しない切削装置によりストリートSに沿って切削されて個々のデバイスDに分割される。なお、ウエーハWは、デバイスDが形成された表面Waに図示しない保護テープが貼着されていてもよい。
【0014】
コインスタックキャリア10は、ウエーハWを上下方向に積層して収容する容器であるとともに、上部開口部11を通してウエーハWが挿入されるとともに、上部開口部11を通してウエーハWを取り出すことができるものである。コインスタックキャリア10は、図2に示すように、上部開口部11を有する円筒壁12及び円筒壁12に形成された切り欠き部13と、ベース壁14とを有する。円筒壁12は、円筒状に形成され、内側にウエーハWを収容可能である。上部開口部11は、円筒壁12の上端に設けられ、内側にウエーハWを通すことができる。切り欠き部13は、円筒壁12の軸心に沿って円筒壁12の一部を切り欠いて形成されている。ベース壁14は、平面形状が矩形の平板状に形成され、円筒壁12の下端に設けられて、円筒壁12の下端を塞いでいる。コインスタックキャリア10は、内側に例えば、紙や合成樹脂などのウエーハWよりも軟質な材料で構成された保護シートPと、ウエーハWとを交互に積層して収容する。また、コインスタックキャリア10は、ウエーハW及び保護シートPが上下方向に移動されることで、上部開口部11を通してウエーハW及び保護シートPが出し入れされる。
【0015】
カセット20は、図2に示すように、複数のウエーハWを上下方向に間隔をあけて収容する箱状の容器である。カセット20は、底壁21と、底壁21の両端から立設しかつ互いに対向する一対の側壁22,22と、一対の側壁22,22の上端に連なり底壁21と上下方向に対向する天井壁23と、一対の側壁22,22と底壁21及び天井壁23に連なる奥壁24とを備えている。側壁22,22は、互いに対向する内面にウエーハWの両端部が収容されて、両端部を支持する支持溝25が形成されている。支持溝25は、水平方向に直線状であるとともに、上下方向に間隔をあけて複数配置されている。また、カセット20は、一対の側壁22,22と底壁21及び天井壁23とで囲まれて、支持溝25に対してウエーハWを水平に出し入れする開口部26を備える。カセット20は、支持溝25内にウエーハWの両端部を支持して、複数のウエーハWを上下方向に間隔をあけて収容する。また、カセット20は、ウエーハWが水平方向に移動されることで、開口部26を通してウエーハWが出し入れされる。
【0016】
搬送装置1は、図1及び図2に示すように、コインスタックキャリア10を載置するコインスタックキャリア載置部30と、カセット20を載置するカセット載置部40と、保護シートPを収容する保護シート収容ケース50と、搬送手段60と、を備える。コインスタックキャリア載置部30と、カセット載置部40と、保護シート収容ケース50は、搬送装置1の装置本体2に設けられる。本実施形態では、装置本体2が下段部3と上段部4とを有して階段状に形成され、コインスタックキャリア載置部30とカセット載置部40が上段部4上に配置され、保護シート収容ケース50が下段部3上に配置される。保護シート収容ケース50は、保護シートPを出し入れする上部開口部51が設けられた四角筒状に形成される。
【0017】
搬送手段60は、コインスタックキャリア載置部30に載置されたコインスタックキャリア10からウエーハW又は保護シートPを取り出して、ウエーハWはカセット載置部40に載置されたカセット20に挿入し、保護シートPは保護シート収容ケース50に搬送するものである。搬送手段60は、可動アーム70と、保持部80と、振動検知手段90と、制御手段100とを備える。
【0018】
可動アーム70は、搬送装置1の装置本体2の下段部3上に設置されている。可動アーム70は、装置本体2の下段部3上に設置される上下動手段71と、上下動手段71の上端に取付けられた旋回手段72と、旋回手段72の上端に上下に延びる軸線X1を中心に水平方向に旋回自在に取付けられた第1アーム73と、第1アーム73の先端部に上下に延びる軸線X2を中心に水平方向に旋回自在に取付けられた第2アーム74とを備えている。第2アーム74の先端部に上下に延びる軸線X3を中心に保持部80が旋回自在に、かつ水平方向と平行な軸線Yを中心に回動自在に取り付けられている。
【0019】
保持部80は、C字形平板状に形成された保持部本体81と、保持部本体81に配設され搬送対象物TBとしてのウエーハW又は保護シートPに流体としての噴出空気を噴出して負圧を発生し、ウエーハW又は保護シートPを非接触状態で吸引する複数個(本実施形態では8個)の吸着パッド82(吸引保持部に相当)とを備えている。
【0020】
保持部本体81は、例えばステンレス鋼板によって形成する。保持部本体81は、対向した一対の弧状部83,83を有し、この弧状部83,83を結ぶ基部84が可動アーム70の第2アーム74の先端部に連結されている保持部本体81に連結されている。弧状部83,83の各々には、吸着パッド82が円弧方向に間隔をおいて4個、対向した弧状部83,83の間を通り基部84を通る軸線Yを中心に対称の位置に配設されている。
【0021】
図3に示す吸着パッド82は、噴出空気によって生成されるベルヌーイ効果による負圧を利用した非接触状態でウエーハW又は保護シートPを吸着保持する、いわゆるベルヌーイパッドである。吸着パッド82は、図3Aに示すように、保持部80の保持部本体81の弧状部83,83の下面に設けられる。吸着パッド82は、図3Bに示すように、弧状部83,83の下面に設けられる円板状の本体85の底面86側に開口しかつ弧状部83,83から離れるのにしたがって徐々に内径が拡大する円形の噴出口87と、噴出口87内に設けられた円盤状部材88とを備える。吸着パッド82は、図1及び図2に示す流体供給源89aから加圧された空気が供給され、噴出口87の内面と円盤状部材88との間から噴出される噴出空気によって、噴出口87内に形成される旋回流により円盤状部材88の下面側に負圧を発生する周知のものである。吸着パッド82の噴出口87には保持部本体81の中に形成された流路(図示せず)を通して流体供給源89aから加圧された空気が供給される。流体供給源89aと噴出口87との間には、流体供給源89aから順に流路を開閉する開閉弁89bと、加圧された空気の流量を増減する調整弁89cとが設けられる。
【0022】
振動検知手段90は、吸着パッド82から噴出した噴出空気により発生する搬送対象物TBであるウエーハW又は保護シートPの振動を検知するものである、振動検知手段90は、保持部80の保持部本体81の基部84の搬送対象物TBであるウエーハW又は保護シートPと対向する下面に配置される。振動検知手段90は、搬送対象物TBであるウエーハW又は保護シートPの振動である音を検知するマイクロフォン90aで構成される。マイクロフォン90aが検知した音は、FFT(Fast Fourier Transform)アナライザーにより周波数が解析され、制御手段100により周波数帯や音の大きさにより搬送対象物TBがウエーハWか保護シートPとかを判別される。
【0023】
制御手段100は、搬送装置1を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御して、ウエーハW又は保護シートPに対する搬送動作を搬送装置1に行わせるものである。なお、制御手段100は、例えばCPU等で構成された演算処理装置やROM、RAM等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いるタッチパネル式の入力手段101(図2に示す)と接続されている。
【0024】
また、制御手段100は、搬送手段60が保持した搬送対象物TB(図3Aなどに示す)がウエーハWか保護シートPかを判別する判別手段である。具体的には、制御手段100は、マイクロフォン90aが検知した音の大きさ及び音の周波数帯により搬送対象物TBがウエーハWか保護シートPかを判別する判別手段である。例えば、制御手段100は、音の大きさが所定値である例えば100dbを超えると、搬送対象物TBを保護シートPであると判別し、音の大きさが所定値である例えば100db以下であると、搬送対象物TBをウエーハWであると判別する。また、制御手段100は、搬送対象物TBがウエーハWであると判別すると、吸着パッド82から噴出する噴出空気の流量を第1の流量であるウエーハWを保持可能な例えば85L/min〜110L/minとし、流体供給源89aから供給される加圧された空気の圧力を0.3MPa(ゲージ圧)として、コインスタックキャリア10からカセット20に搬送する。また、制御手段100は、搬送対象物TBが保護シートPであると判別すると、吸着パッド82から噴出する噴出空気の流量を第1の流量よりも少ない第2の流量である保護シートPを保持可能でかつ保護シートPが振動により異音を生じない(共鳴しない)例えば40L/min〜65L/minとし、流体供給源89aから供給される加圧された空気の圧力を0.15MPa(ゲージ圧)として、コインスタックキャリア10から保護シート収容ケース50に搬送する。こうして、搬送手段60は、吸着パッド82には、吸引保持した搬送対象物TBの種類に応じて予め設定した流量の流体である加圧された空気が供給される。
【0025】
次に、実施形態に係る搬送装置1の加工動作について図面に基いて説明する。図4は、図1に示された搬送装置のコインスタックキャリアからウエーハを取り出そうとする状態を説明する図である。図5は、図1に示された搬送装置のコインスタックキャリアからウエーハを取り出した状態を説明する図である。図6は、図1に示された搬送装置のコインスタックキャリアから保護シートを取り出そうとする状態を説明する図である。図7は、図1に示された搬送装置のコインスタックキャリアから保護シートを取り出した状態を説明する図である。図8は、図1に示された搬送装置の搬送動作の一例を示すフローチャートである。
【0026】
加工動作では、オペレータがウエーハWと保護シートPとを交互に積層して、これらを複数収容したコインスタックキャリア10をコインスタックキャリア載置部30に載置し、ウエーハWを収容していないカセット20をカセット載置部40に載置する。そして、オペレータが加工内容情報を制御手段100に登録し、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に、搬送装置1は、搬送動作を開始する。
【0027】
オペレータから搬送動作の開始指示があると、制御手段100は、図4及び図6に示すように、搬送手段60の可動アーム70を制御して、保持部80をコインスタックキャリア10の上部開口部11の上方に位置付ける。そして、制御手段100は、保持部80の吸着パッド82の噴出口87から第1の流量で噴出空気を噴出しながら保持部80を上部開口部11及び切り欠き部13を通してコインスタックキャリア10内に挿入する。制御手段100は、保持部80に搬送対象物TBであるウエーハW又は保護シートPを吸引保持する(ステップST1)。
【0028】
制御手段100は、振動検知手段90の検知結果に基いて、音の大きさが所定値である例えば100dbを超えているか否かを判定する、即ち、吸引保持した搬送対象物TBが保護シートPであるか否かを判定する(ステップST2)。制御手段100は、吸引保持した搬送対象物TBが保護シートPでなく、図5に示すように、ウエーハWであると判定する(ステップST2:No)と、吸着パッド82の噴出口87から噴出する噴出空気の流量を第1の流量として、吸引保持したウエーハWを開口部26を通してカセット20内に挿入し、支持溝25に支持させる(ステップST3)。制御手段100は、ウエーハWを支持溝25に支持させると、開閉弁89bを閉じて、ウエーハWの吸引保持を解除し、ステップST1に戻る。
【0029】
制御手段100は、図7に示すように、吸引保持した搬送対象物TBが保護シートPであると判定する(ステップST2:Yes)と、調整弁89cに吸着パッド82の噴出口87から噴出する噴出空気の流量を第2の流量に減少させ、吸引保持した保護シートPを上部開口部51を通して保護シート収容ケース50内に投入する(ステップST4)。制御手段100は、保護シートPを保護シート収容ケース50内に投入すると、開閉弁89bを閉じて、保護シートPの吸引保持を解除し、ステップST1に戻る。
【0030】
実施形態に係る搬送装置1によれば、ベルヌーイパッドである吸着パッド82と、搬送対象物の振動を検知する振動検知手段90を備えた搬送手段60を用いることで、保持部80が吸引保持した搬送対象物TBがウエーハWか保護シートPであるかを判別することができる。搬送装置1は、判別した搬送対象物TBがウエーハWであると、カセット20内に挿入し、保護シートPであると、保護シート収容ケース50内に挿入する。このために、搬送装置1は、作業者の手作業によることなく、コインスタックキャリア10内のウエーハWと保護シートPを選り分けて、カセット20と保護シート収容ケース50に自動的に収容することができる。したがって、搬送装置1は、ウエーハWをコインスタックキャリア10からカセット20に収容する所要時間を抑制することができる。
【0031】
また、搬送装置1は、保持部80が吸引保持した搬送対象物TBが保護シートPであると、吸着パッド82が噴出する噴出空気の流量をウエーハWである場合よりも減少させる。このために、搬送手段60は、保護シートPを搬送する際の異音(共鳴音)を抑制することができるとともに、流体供給源89aの加圧された空気の消費量を抑制することができる。
【0032】
〔変形例〕
本発明の実施形態の変形例に係る搬送装置を図面に基いて説明する。図9は、実施形態の変形例に係る搬送装置の搬送手段の構成を示す断面図である。なお、図9において、実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【0033】
本発明の実施形態の変形例に係る搬送装置1の搬送手段60は、図9に示すように、振動検知手段90−1が、搬送対象物TBであるウエーハW又は保護シートPまでの距離を検知可能な静電容量センサと反射型の光学式センサの少なくとも一方で構成される変位センサ90−1aと、搬送対象物TBを吸引保持した際に生じる音を検知するマイクロフォン90−1bとにより構成される。搬送手段60の制御手段100は、変位センサ90−1aの検知結果により搬送対象物TBを吸引保持したか否かを判別する。搬送手段60の制御手段100は、実施形態と同様に、マイクロフォン90−1bが検知した音の大きさ及び音の周波数帯により搬送対象物TBがウエーハWか保護シートPかを判別する。
【0034】
さらに、搬送手段60の制御手段100は、変位センサ90−1aを静電容量センサと反射型の光学式センサとの双方で構成した場合、静電容量センサが搬送対象物TBを吸引保持したことを検知せず、光学式センサが搬送対象物TBを吸引保持したことを検知し、マイクロフォン90−1bが検知した音の大きさが100dbを超えていると搬送対象物TBが保護シートPであると判別し、マイクロフォン90−1bが検知した音の大きさが100db以下であると搬送対象物TBがコインスタックキャリア10の最下部に収容されたスポンジ(図示せず)であると判別する。また、この場合、制御手段100は、マイクロフォン90−1bが検知した音の周波数帯に基づいて、搬送対象物TBがが保護シートPとスポンジのいずれかであるかを判別してもよい。
【0035】
本発明の実施形態の変形例に係る搬送装置1の制御手段100は、搬送対象物TBを保護シートP又はスポンジであると判別すると、噴出空気の流量を第2の流量まで減少させ、搬送対象物TBをウエーハWであると判別し、噴出空気の流量を第1の流量とする。
【0036】
実施形態の変形例に係る搬送装置1によれば、実施形態と同様に、ウエーハWをコインスタックキャリア10からカセット20に収容する所要時間を抑制することができる。また、実施形態の変形例に係る搬送装置1は、振動検知手段90−1が、変位センサ90−1aとマイクロフォン90−1bにより構成されるので、如何なる材質の保護シートPを検知でき、保護シートPを搬送する際の異音(共鳴音)を確実に抑制することができる。さらに、実施形態の変形例に係る搬送装置1は、変位センサ90−1aが静電容量センサと反射型の光学式センサとの双方で構成される場合には、搬送対象物TBがウエーハWか保護シートPであるかにくわえ、スポンジであるかも判別することができる。
【0037】
なお、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【0038】
1 搬送装置
10 コインスタックキャリア
11 上部開口部
12 円筒壁
13 切り欠き部
20 カセット
22 側壁
25 支持溝
26 開口部
30 コインスタックキャリア載置部
40 カセット載置部
50 保護シート収容ケース
60 搬送手段
82 吸着パッド(吸引保持部)
100 制御手段(判別手段)
W ウエーハ
P 保護シート
TB 搬送対象物
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7
図8
図9