特許 7527722 複数のウェーハの処理方法及び切削装置

(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】

(24)【登録日】2024-07-26

(45)【発行日】2024-08-05

(54)【発明の名称】複数のウェーハの処理方法及び切削装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20240729BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20240729BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20240729BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 F

H01L21/78 N

H01L21/68 A

B24B27/06 J

B24B41/06 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020081205

(22)【出願日】2020-05-01

(65)【公開番号】P2021176164

(43)【公開日】2021-11-04

【審査請求日】2023-04-03

(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】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(72)【発明者】

【氏名】柏木 啓司

【審査官】鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２４５４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０３３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９５０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０５８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９９２８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面側に設定された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域の各々にデバイスが形成された複数のウェーハのそれぞれを、各分割予定ラインに沿って切削した後にカセットへ収容する複数のウェーハの処理方法であって、
複数のウェーハが収容された第１のカセットを、カセット載置台に載置するカセット載置ステップと、
該第１のカセットからチャックテーブルへ、ウェーハを順次搬送するウェーハ搬送ステップと、
該チャックテーブルへ搬送されるウェーハが、該第１のカセットから最後に搬送される最終のウェーハかどうかを判断する判断ステップと、
該チャックテーブルで保持されたウェーハを、切削ユニットで順次切削する切削ステップと、
切削後のウェーハを順次洗浄する洗浄ステップと、
該最終のウェーハではないウェーハを該切削ステップで切削し、且つ、該洗浄ステップで洗浄した後に該第１のカセットに収容するカセット収容ステップと、
該最終のウェーハ以外の全てのウェーハが該第１のカセットに収容された後、該第１のカセットを該カセット載置台から取り外し、複数のウェーハが収容されており該第１のカセットとは異なる第２のカセットを、該カセット載置台に載置するカセット交換ステップと、
該カセット交換ステップの後に、該第２のカセットから該チャックテーブルへのウェーハの搬送を開始する搬送開始ステップと、
該搬送開始ステップの後に、該切削ステップで切削され且つ該洗浄ステップで洗浄された該最終のウェーハを、該カセット載置台の下側に配置され該カセット載置台と共に昇降するウェーハ載置部に載置する最終ウェーハ載置ステップと、
を備えることを特徴とする複数のウェーハの処理方法。

【請求項2】

該最終ウェーハ載置ステップの後、該ウェーハ載置部に載置された該最終のウェーハを、該ウェーハ載置部から取り出し該第１のカセットに収容する、取り出し及び収容ステップを更に備える請求項１記載の複数のウェーハの処理方法。

【請求項3】

表面側に設定された複数の分割予定ラインによって複数の領域の各々にデバイスが形成された複数のウェーハのそれぞれを、各分割予定ラインに沿って切削した後にカセットへ収容する切削装置であって、
ウェーハを保持するチャックテーブルと、
スピンドルと、該スピンドルの一端側に装着された切削ブレードとを有する切削ユニットと、
ウェーハを吸引保持するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルの保持面に向かって流体を噴射するノズルと、を含み、切削後のウェーハを洗浄する洗浄ユニットと、
複数のウェーハが収容された第１のカセットが載置されるカセット載置台と、該カセット載置台の下側に配置され該カセット載置台と共に昇降するウェーハ載置部と、を備えるカセット機構と、
該カセット機構と該チャックテーブルとの間でウェーハを搬送する搬送ユニットと、
該第１のカセットから最後に搬送されたウェーハを該第１のカセットの最終のウェーハと判断する判断部を含む制御ユニットと、
該第１のカセットに収容されていた該最終のウェーハ以外の全てのウェーハが、該切削ユニットでの切削及び該洗浄ユニットでの洗浄後に該第１のカセットに収容された場合に、該第１のカセットの交換を促すメッセージを発する報知部と、を備え、
該制御ユニットは、該搬送ユニットを制御することにより、
切削後のウェーハのうち該最終のウェーハ以外の全てのウェーハを該第１のカセットに搬送し、該最終のウェーハを該ウェーハ載置部に搬送し、
該最終のウェーハ以外の全てのウェーハが該第１のカセットに収容された後、且つ、複数のウェーハが収容されており該第１のカセットとは異なる第２のカセットが該カセット載置台に載置された場合に、切削且つ洗浄後の該最終のウェーハが該ウェーハ載置部に載置される前に、該第２のカセットから該チャックテーブルへのウェーハの搬送を開始することを特徴とする切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のウェーハを分割予定ラインに沿って順次切削する複数のウェーハの処理方法、及び、複数のウェーハを順次切削する切削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスチップの製造工程では、円盤状のウェーハの表面に複数の分割予定ラインを格子状に設定し、当該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域の各々にＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスを形成する。その後、ウェーハを各分割予定ラインに沿って切削することで、ウェーハを複数の半導体デバイスチップに分割する。

【0003】

ウェーハを切削するためには、例えば、切削装置が用いられる。切削装置は、ウェーハを搬送する搬送ユニットと、ウェーハを吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルで吸引保持されたウェーハを切削する切削ブレードを有する切削ユニットと、を備える（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

ウェーハを切削する際には、まず、複数のウェーハを収容している第１のカセットを切削装置に配置する。そして、搬送ユニットにより第１のカセットからウェーハを順次搬出して、切削及び洗浄後のウェーハを第１のカセットへ順次搬入する。

【0005】

そして、第１のカセットに収容されていた全てのウェーハが第１のカセットに搬入された後、第１のカセットに代えて、複数のウェーハを収容している別のカセット（第２のカセット）を切削装置に配置する。そして、第１のカセットの場合と同様に、第２のカセットからウェーハを順次搬出し、切削及び洗浄を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－１５９８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

それゆえ、カセットを交換する際には切削装置のオペレーションを停止させる必要があるので、単位時間当たりのウェーハの処理数が低下する。これに対して、複数のカセットを切削装置に同時に搭載するために、同じ高さ位置に複数のカセット載置台を設ける様に、通常の切削装置の仕様を変更することも考えられるが、搬送ユニットの可動範囲を広げる等の大幅な改造が必要になる。

【0008】

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、搬送ユニットの可動範囲を通常の仕様から変更すること無く、且つ、収容されている全てのウェーハが処理されて第１のカセットへ搬送された後に第１のカセットを第２のカセットに交換する場合に比べて、単位時間当たりのウェーハの処理数を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様によれば、表面側に設定された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域の各々にデバイスが形成された複数のウェーハのそれぞれを、各分割予定ラインに沿って切削した後にカセットへ収容する複数のウェーハの処理方法であって、複数のウェーハが収容された第１のカセットを、カセット載置台に載置するカセット載置ステップと、該第１のカセットからチャックテーブルへ、ウェーハを順次搬送するウェーハ搬送ステップと、該チャックテーブルへ搬送されるウェーハが、該第１のカセットから最後に搬送される最終のウェーハかどうかを判断する判断ステップと、該チャックテーブルで保持されたウェーハを、切削ユニットで順次切削する切削ステップと、切削後のウェーハを順次洗浄する洗浄ステップと、該最終のウェーハではないウェーハを該切削ステップで切削し、且つ、該洗浄ステップで洗浄した後に該第１のカセットに収容するカセット収容ステップと、該最終のウェーハ以外の全てのウェーハが該第１のカセットに収容された後、該第１のカセットを該カセット載置台から取り外し、複数のウェーハが収容されており該第１のカセットとは異なる第２のカセットを、該カセット載置台に載置するカセット交換ステップと、該カセット交換ステップの後に、該第２のカセットから該チャックテーブルへのウェーハの搬送を開始する搬送開始ステップと、該搬送開始ステップの後に、該切削ステップで切削され且つ該洗浄ステップで洗浄された該最終のウェーハを、該カセット載置台の下側に配置され該カセット載置台と共に昇降するウェーハ載置部に載置する最終ウェーハ載置ステップと、を備える複数のウェーハの処理方法が提供される。

【0010】

好ましくは、複数のウェーハの処理方法は、該最終ウェーハ載置ステップの後、該ウェーハ載置部に載置された該最終のウェーハを、該ウェーハ載置部から取り出し該第１のカセットに収容する、取り出し及び収容ステップを更に備える。

【0011】

本発明の他の態様によれば、表面側に設定された複数の分割予定ラインによって複数の領域の各々にデバイスが形成された複数のウェーハのそれぞれを、各分割予定ラインに沿って切削した後にカセットへ収容する切削装置であって、ウェーハを保持するチャックテーブルと、スピンドルと、該スピンドルの一端側に装着された切削ブレードとを有する切削ユニットと、ウェーハを吸引保持するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルの保持面に向かって流体を噴射するノズルと、を含み、切削後のウェーハを洗浄する洗浄ユニットと、複数のウェーハが収容された第１のカセットが載置されるカセット載置台と、該カセット載置台の下側に配置され該カセット載置台と共に昇降するウェーハ載置部と、を備えるカセット機構と、該カセット機構と該チャックテーブルとの間でウェーハを搬送する搬送ユニットと、該第１のカセットから最後に搬送されたウェーハを該第１のカセットの最終のウェーハと判断する判断部を含む制御ユニットと、該第１のカセットに収容されていた該最終のウェーハ以外の全てのウェーハが、該切削ユニットでの切削及び該洗浄ユニットでの洗浄後に該第１のカセットに収容された場合に、該第１のカセットの交換を促すメッセージを発する報知部と、を備え、該制御ユニットは、該搬送ユニットを制御することにより、切削後のウェーハのうち該最終のウェーハ以外の全てのウェーハを該第１のカセットに搬送し、該最終のウェーハを該ウェーハ載置部に搬送し、該最終のウェーハ以外の全てのウェーハが該第１のカセットに収容された後、且つ、複数のウェーハが収容されており該第１のカセットとは異なる第２のカセットが該カセット載置台に載置された場合に、切削且つ洗浄後の該最終のウェーハが該ウェーハ載置部に載置される前に、該第２のカセットから該チャックテーブルへのウェーハの搬送を開始する切削装置が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様に係る複数のウェーハの処理方法では、最終のウェーハ以外の全てのウェーハが第１のカセットに収容された後、第１のカセットをカセット載置台から取り外し、複数のウェーハが収容されており、第１のカセットとは異なる第２のカセットをカセット載置台に載置するカセット交換ステップと、カセット交換ステップの後に、第２のカセットからチャックテーブルへのウェーハの搬送を開始する搬送開始ステップと、搬送開始ステップの後に、切削ステップで切削された最終のウェーハを、カセット載置台の下側に配置されカセット載置台と共に昇降するウェーハ載置部に載置する最終ウェーハ載置ステップと、を備える。

【0013】

この様に、最終のウェーハを第１のカセットへ戻す前に、第２のカセットからチャックテーブルへのウェーハの搬送を開始できる。それゆえ、収容されている全てのウェーハが処理されて第１のカセットへ搬送された後に第１のカセットを第２のカセットに交換する場合に比べて、単位時間当たりのウェーハの処理数を向上できる。

【0014】

加えて、カセット載置台の下側に配置されているウェーハ載置部は、カセット載置台と共に昇降するので、搬送ユニットの可動範囲を変えること無く、搬送ユニットは、最終のウェーハをウェーハ載置部に載置できる。それゆえ、搬送ユニットの可動範囲を通常の仕様から変更する必要もない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】切削装置の斜視図である。

【図2】カセット機構等の一部断面側面図である。

【図3】ウェーハ等の斜視図である。

【図4】複数のウェーハの処理を時系列的に説明する図である。

【図5】＃１のウェーハが洗浄され、＃２のウェーハが切削される様子を示す図である。

【図6】＃（Ｎ－１）及び＃Ｎのウェーハを処理する様子を示す図である。

【図7】カセット交換ステップを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、切削装置２の斜視図である。なお、図１に示すＸ軸方向（加工送り方向）、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）及びＺ軸方向（鉛直方向）は互いに直交する。

【0017】

切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の前方の角部には、開口４ａが設けられている。開口４ａ内には、図２に示すカセット機構６が設けられている。図２は、カセット機構６等の一部断面側面図である。

【0018】

カセット機構６は、昇降台６ａを有する。昇降台６ａは、ボールネジ式の昇降機構８によりＺ軸方向に沿って昇降する。昇降台６ａの上面には、ウェーハ載置部６ｂが配置されている。ウェーハ載置部６ｂは、縦及び横の各長さに比べて高さ方向の長さが小さい直方体状の筐体である。

【0019】

ウェーハ載置部６ｂの内部は空洞であり、ウェーハ載置部６ｂはＹ軸方向と略直交する両側面に開口６ｃを有する。開口６ｃは、後述する１つのウェーハユニット２１が通過できる程度の大きさを有する。

【0020】

ウェーハ載置部６ｂの上側には、ウェーハ載置部６ｂの上面と略同じ大きさを有する平板状のカセット載置台６ｄが設けられている。カセット載置台６ｄ上には、複数のウェーハユニット２１（即ち、ウェーハ１１）が収容されたカセット６ｅが載置される。

【0021】

ここで、図３を参照して、ウェーハ１１等について説明する。図３は、ウェーハ１１等の斜視図である。ウェーハ１１は、例えば、シリコン等の半導体材料で形成されており、円盤形状を有する。

【0022】

ウェーハ１１の表面１１ａには、互いに交差する態様で複数の分割予定ライン（ストリート）１３が設定されている。複数の分割予定ライン１３で区画された複数の領域の各々には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１５が形成されている。

【0023】

なお、ウェーハ１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、ウェーハ１１は、シリコン以外の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料で形成されていてもよい。同様に、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。

【0024】

表面１１ａとは反対側に位置する裏面１１ｂ側には、ウェーハ１１よりも面積の大きい円形の粘着テープ（ダイシングテープ）１７が貼り付けられている。粘着テープ１７の外周部分は、金属製で環状のフレーム１９に固定されている。

【0025】

つまり、粘着テープ１７を介してフレーム１９でウェーハ１１を支持する様に、ウェーハユニット２１が形成されている。複数のウェーハユニット２１は、１つのカセット６ｅに収容されている。カセット６ｅは、一対の側壁と、一対の側壁の上部と下部とをそれぞれ接続する接続部と、を有する。

【0026】

一対の側壁には、カセット６ｅの高さ方向に沿って複数の棚（不図示）が設けられており、各棚には１つのウェーハユニット２１が載置されている。また、一対の側壁の幅方向の両側に位置するカセット６ｅの側部は、開口になっている。

【0027】

ここで、図２に戻り、カセット機構６について説明する。カセット機構６は、昇降台６ａ上に配置されたウェーハ載置部６ｂ及びカセット載置台６ｄと、カセット６ｅとを含む。カセット機構６は、昇降機構８によりＺ軸方向に沿って共に昇降する。

【0028】

カセット６ｅに収容されているウェーハユニット２１は、開口４ａを構成する基台４の側壁のうち、後方（Ｙ軸方向の一方）に配置された側壁の上部に配置されたセンサ６ｆにより検知される。

【0029】

本実施形態のセンサ６ｆは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を含む発光部と、発光部から照射された光の反射光を受光するフォトダイオード等の光電変換素子を含む受光部と、を有する反射型のマッピングセンサである。

【0030】

センサ６ｆは、カセット６ｅの開口を介して、カセット６ｅの内部へ光を照射し、フレーム１９からの反射光を受光することで、ウェーハユニット２１の有無を検知する。具体的には、昇降機構８でカセット６ｅを上昇させると共に、センサ６ｆは、受光部で反射光を受光する。

【0031】

例えば、センサ６ｆが反射光の輝度のピークを検知することにより、カセット６ｅ内に収容されているウェーハユニット２１（即ち、ウェーハ１１）の数がカウントされる。なお、センサ６ｆとして、透過型のマッピングセンサや、櫛型のマッピングセンサを用いてもよい。

【0032】

ここで、図１に戻り、切削装置２の他の構成要素について説明する。開口４ａの後方には、Ｘ軸方向に沿う長手部を有する開口４ｂが形成されている。開口４ｂ内には、平板状のテーブルカバー１０が配置されている。

【0033】

テーブルカバー１０のＸ軸方向の両側には、蛇腹状の防塵防滴カバー１２が配置されている。テーブルカバー１０及び防塵防滴カバー１２の下方には、ボールネジ式のＸ軸移動機構（加工送りユニット）（不図示）が配置されている。

【0034】

テーブルカバー１０上には、チャックテーブル１４が設けられている。チャックテーブル１４は、Ｘ軸移動機構により、テーブルカバー１０と共にＸ軸方向に移動可能である。チャックテーブル１４の下部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、チャックテーブル１４は、Ｚ軸方向（鉛直方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転できる。

【0035】

チャックテーブル１４の上部には、多孔質セラミックスで形成された円盤状のポーラス板が固定されている。ポーラス板には、所定の流路を介して真空ポンプ等の吸引源（不図示）が接続されている。

【0036】

吸引源を動作させると、ポーラス板の上面には負圧が発生する。それゆえ、チャックテーブル１４の上面は、ウェーハ１１等を吸引保持する保持面１４ａとなる。なお、チャックテーブル１４の周囲には、フレーム１９を四方から固定するための４個のクランプ１４ｂが設けられている。

【0037】

開口４ａの後方、且つ、開口４ｂの上方には、Ｙ軸方向に略平行な一対のガイドレール（不図示）が配置されている。一対のガイドレールは、例えば、カセット６ｅから取り出されたウェーハユニット２１のＸ軸方向の位置を調整する。

【0038】

開口４ａ及び一対のガイドレールに対してＸ軸方向の一方側には、開口４ｂを跨ぐ態様で、門型の支持体４ｃが設けられている。支持体４ｃのうち、Ｘ軸方向の他方側に位置する側面には、それぞれウェーハユニット２１を搬送するロアアームユニット（搬送ユニット）１６が設けられている。

【0039】

ロアアームユニット１６には、移動機構１６ａが連結されている。移動機構１６ａは、Ｙ軸方向に略平行なレールを含み、ロアアームユニット１６をＹ軸方向に沿って移動可能な態様で支持している。

【0040】

ロアアームユニット１６は、長手部がＺ軸方向に沿って配置されたエアシリンダ１６ｂを有する。エアシリンダ１６ｂには、空気圧制御によりＺ軸方向に沿って上下移動可能なロッド１６ｃが設けられている。

【0041】

ロッド１６ｃの下端には、Ｘ軸方向に沿う細長い平板状の第１腕部１６ｄの一端部が接続されている。第１腕部１６ｄのＸ軸方向の他端部には、Ｙ軸方向に沿う細長い平板状の第２腕部が接続されている。

【0042】

第２腕部のＹ軸方向の両端部には、Ｙ軸方向の長さに比べてＸ軸方向の長さが長い幅広部が設けられており、各幅広部の下面側には、フレーム１９を吸着可能な複数の吸着パッド１６ｅが設けられている。

【0043】

前方側に位置する幅広部のうち、第２腕部とは反対側の側面には、ウェーハユニット２１を把持する把持機構１６ｆが設けられている。把持機構１６ｆがフレーム１９の一部を摘まんだ状態で、ロアアームユニット１６を後方へ移動させれば、カセット６ｅに収容されたウェーハユニット２１を一対のガイドレールへ引き出すことができる。

【0044】

一対のガイドレールでＸ軸方向の位置が調整されたウェーハユニット２１は、ロアアームユニット１６により複数の吸着パッド１６ｅでフレーム１９が吸着された状態で、一対のガイドレールからチャックテーブル１４へ搬送される。

【0045】

これに対して、カセット６ｅへウェーハユニット２１を搬送する場合には、複数の吸着パッド１６ｅでフレーム１９を吸着した状態で、ウェーハユニット２１を一対のガイドレールへ搬送する。

【0046】

そして、一対のガイドレールでウェーハユニット２１のＸ軸方向の位置を調整した後、把持機構１６ｆでフレーム１９の一部を摘まんだ状態で、ロアアームユニット１６を前方へ移動させ、一対のガイドレールからカセット６ｅへウェーハユニット２１を押し込む。

【0047】

なお、一対のガイドレールからウェーハ載置部６ｂへウェーハユニット２１を搬送する場合には、昇降機構８で開口６ｃの高さを一対のガイドレールと略同じ高さにした上で、同様に、ウェーハ載置部６ｂへウェーハユニット２１を押し込む。

【0048】

この様に、ロアアームユニット１６は、カセット機構６（ウェーハ載置部６ｂ及びカセット６ｅ）と、チャックテーブル１４と、の間で、ウェーハユニット２１（ウェーハ１１）を搬送する。

【0049】

支持体４ｃに対してロアアームユニット１６の反対側には、開口４ｂを跨ぐ態様で門型の支持体４ｄが設けられている。支持体４ｄのうち、支持体４ｃ側の側面には、一対の加工ユニット移動機構（割り出し送りユニット、切り込み送りユニット）が設けられている。

【0050】

一対の加工ユニット移動機構は、支持体４ｄの前面に配置されＹ軸方向に概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール（不図示）を備えている。一対のＹ軸ガイドレールには、各加工ユニット移動機構を構成するＹ軸移動プレート１８がスライド可能に取り付けられている。

【0051】

Ｙ軸移動プレート１８の支持体４ｄ側の面には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレールに概ね平行なＹ軸ボールネジ（不図示）が回転可能な形態で連結されている。

【0052】

Ｙ軸ボールネジの一端部には、Ｙ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｙ軸パルスモータでＹ軸ボールネジを回転させれば、Ｙ軸移動プレート１８は、Ｙ軸ガイドレールに沿ってＹ軸方向に移動する。

【0053】

Ｙ軸移動プレート１８の支持体４ｃ側の面には、Ｚ軸方向に概ね平行なＺ軸ガイドレール（不図示）が設けられている。Ｚ軸ガイドレールには、Ｚ軸移動プレート（不図示）がスライド可能に取り付けられている。

【0054】

Ｚ軸移動プレートの支持体４ｄ側の面には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレールに平行なＺ軸ボールネジ（不図示）が回転可能な形態で連結されている。

【0055】

Ｚ軸ボールネジ（不図示）の上端部には、Ｚ軸パルスモータ２０が連結されている。Ｚ軸パルスモータ２０でＺ軸ボールネジを回転させれば、Ｚ軸移動プレートは、Ｚ軸ガイドレールに沿ってＺ軸方向に移動する。

【0056】

Ｚ軸移動プレートの下部には、ウェーハ１１を切削する切削ユニット２２が設けられている。本実施形態では、一対のＺ軸移動プレートの各下部に切削ユニット２２が設けられている。一対の切削ユニット２２は、Ｙ軸方向に沿って向かい合う様に配置されている。

【0057】

図５を参照し、切削ユニット２２について説明する。切削ユニット２２は、長手部がＹ軸方向に沿って配置された筒状のスピンドルハウジング２２ａを有する。スピンドルハウジング２２ａは、Ｙ軸方向に対して平行な回転軸となる円柱状のスピンドル２２ｂを回転可能に支持できる。

【0058】

スピンドル２２ｂの一端部は、スピンドルハウジング２２ａから突出しており、この一端部には、円環状の切り刃を有する切削ブレード２２ｃが装着されている。また、スピンドル２２ｂの他端部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

【0059】

図１に示す様に、切削ユニット２２に隣接する位置には、ウェーハ１１を撮像するための撮像ユニット２４が設けられている。撮像ユニット２４は、対物レンズや、イメージセンサ等の撮像素子を含むカメラであり、ウェーハ１１と切削ユニット２２との位置合わせ等に利用される。

【0060】

開口４ｂの後方には、円形の開口４ｅが設けられている。開口４ｅには、切削後のウェーハ１１等を洗浄するための洗浄ユニット２６が配置されている。洗浄ユニット２６は、ウェーハユニット２１を吸引保持するスピンナテーブルと、スピンナテーブルの保持面に向かって気液混合流体を噴射するノズルと、を含む。

【0061】

洗浄ユニット２６のスピンナテーブルと、開口４ｂに配置されているチャックテーブル１４との間において、ウェーハユニット２１は、アッパーアームユニット３０によって搬送される。アッパーアームユニット３０には、移動機構３０ａが連結されている。

【0062】

移動機構３０ａは、移動機構１６ａの上方に配置されたＹ軸方向に略平行なレールを含み、アッパーアームユニット３０をＹ軸方向に沿って移動可能な態様で支持している。アッパーアームユニット３０は、長手部がＺ軸方向に沿って配置されたエアシリンダ３０ｂを有する。

【0063】

エアシリンダ３０ｂには、空気圧制御によりＺ軸方向に沿って上下移動可能なロッド３０ｃが設けられている。ロッド３０ｃの下端には、Ｘ軸方向に沿う細長い平板状の第１腕部３０ｄの中央部が接続されている。

【0064】

第１腕部３０ｄのＸ軸方向の両端部には、Ｘ軸方向の長さに比べてＹ軸方向の長さが長い幅広部が設けられており、幅広部の下面側には、フレーム１９を吸着可能な複数の吸着パッド３０ｅが設けられている。

【0065】

アッパーアームユニット３０は、切削後のウェーハ１１を含むウェーハユニット２１のフレーム１９を複数の吸着パッド３０ｅで吸着した状態で、チャックテーブル１４から洗浄ユニット２６のスピンナテーブルへ搬送する。

【0066】

切削装置２は、各構成要素の動作を制御する制御ユニット３２を更に有する。制御ユニット３２は、センサ６ｆ、昇降機構８、Ｘ軸移動機構、加工ユニット移動機構、ロアアームユニット１６、切削ユニット２２、撮像ユニット２４、洗浄ユニット２６、アッパーアームユニット３０等の動作を制御する。

【0067】

制御ユニット３２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ等の処理装置と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。

【0068】

補助記憶装置には、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット３２の機能が実現される。制御ユニット３２は、所定のプログラムで構成された判断部３４を有する。判断部３４は、センサ６ｆが検知した反射光の輝度のピークの数に基づいて、カセット６ｅに収容されているウェーハ１１の数を特定する。

【0069】

また、判断部３４は、何個目のウェーハ１１がカセット６ｅから搬送（即ち、搬出）されたかを判断し、更に、何個目のウェーハ１１がカセット６ｅへ搬送（即ち、搬入）されたかを判断する。

【0070】

例えば、判断部３４は、カセット６ｅから一対のガイドレールへ引き出すロアアームユニット１６の動作の回数により、何個目のウェーハ１１がカセット６ｅから搬送されたかを判断できる。同様に、判断部３４は、一対のガイドレールからカセット６ｅへ押し込むロアアームユニット１６の動作の回数により、何個目のウェーハ１１がカセット６ｅへ搬送されたかを判断できる。

【0071】

判断部３４は、カセット６ｅから最後に搬送されたウェーハ１１をカセット６ｅの最終のウェーハ１１と判断する。また、最終のウェーハ１１以外の全てのウェーハ１１が、切削及び洗浄後にカセット６ｅに収容された場合に、制御ユニット３２は、カセット６ｅの交換を促すための制御信号を生成する。

【0072】

制御ユニット３２は、この制御信号により、入力装置及び表示装置を兼ねるタッチパネル３６、スピーカー（不図示）、警報ランプ３８等の報知部４０を動作させる。例えば、制御ユニット３２は、「カセットを交換してください」というメッセージをタッチパネル３６に表示させる。

【0073】

制御ユニット３２は、タッチパネル３６のメッセージ表示に代えて、又は、これと共に、「カセットを交換してください」という音声や所定の警報音をスピーカーから流してもよい。また、制御ユニット３２は、警報ランプ３８を点滅させることで、カセット６ｅの交換を促すメッセージを発してもよい。

【0074】

次に、図４から図７を参照し、複数のウェーハ１１のそれぞれを切削ユニット２２で切削した後にカセット６ｅへ収容する複数のウェーハ１１の処理方法について説明する。図４は、複数のウェーハ１１の処理を時系列的に説明する図である。

【0075】

図４に示す様に、オペレータが、カセット載置台６ｄ上にＮ個のウェーハユニット２１（即ち、ウェーハ１１）を収容した第１のカセット６ｅ－１を載置する（第１のカセット６ｅ－１のカセット載置ステップＳ１０）。なお、Ｎは２以上の自然数であり、本実施形態ではＮ＝２５である。

【0076】

カセット載置台６ｄに第１のカセット６ｅ－１が載置されると、昇降機構８が所定の速度で上昇又は下降する。このとき、制御ユニット３２は、センサ６ｆを用いて、第１のカセット６ｅ－１に収容されているウェーハユニット２１の数をカウントする。

【0077】

ウェーハユニット２１の数がカウントされた後、ロアアームユニット１６は、高さ位置が調整された第１のカセット６ｅ－１から一対のガイドレールを経て＃１のウェーハ１１をチャックテーブル１４へ搬送する（＃１のウェーハ搬送ステップＳ２０）。なお、記号＃は、カセット６ｅから搬送されたウェーハ１１の順番を示す。

【0078】

判断部３４は、＃１のウェーハ搬送ステップＳ２０において、搬送されるウェーハ１１が、第１のカセット６ｅ－１から最後に搬送される最終のウェーハ１１かどうかを判断する（＃１の判断ステップＳ３０）。勿論、＃１のウェーハ１１は、最終のウェーハ１１ではない。

【0079】

＃１の判断ステップＳ３０の後、チャックテーブル１４は、＃１のウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引保持した状態で、切削ユニット２２の下方へ移動する。そして、１つの分割予定ライン１３がＸ軸方向と略平行になる様に、回転軸の周りでチャックテーブル１４の向きを調整する。

【0080】

その後、高速で回転させた切削ブレード２２ｃの下端の高さを、裏面１１ｂと保持面１４ａとの間に位置付けた状態で、切削ブレード２２ｃとチャックテーブル１４とをＸ軸方向に沿って相対的に移動させる。これにより、１つの分割予定ライン１３に沿って、ウェーハ１１が切削される（＃１の切削ステップＳ４０）。

【0081】

全ての分割予定ライン１３に沿ってウェーハ１１を切削した後、チャックテーブル１４での吸引を解除する。そして、アッパーアームユニット３０が＃１のウェーハ１１をチャックテーブル１４から洗浄ユニット２６へ搬送し、洗浄ユニット２６が＃１のウェーハ１１を洗浄する（＃１の洗浄ステップＳ５０）。

【0082】

＃１のウェーハ１１が洗浄ユニット２６へ搬送されると、ロアアームユニット１６は、＃２のウェーハ１１を、第１のカセット６ｅ－１から一対のガイドレールを経てチャックテーブル１４へ搬送する（＃２のウェーハ搬送ステップＳ２０）。この様に、ロアアームユニット１６は、カセット６ｅからウェーハ１１を順次搬送する。

【0083】

また、判断部３４は、＃２のウェーハ搬送ステップＳ２０についても、搬送されるウェーハ１１が、最終のウェーハ１１かどうかを判断する（＃２の判断ステップＳ３０）。勿論、＃２のウェーハ１１も、最終のウェーハ１１ではない。

【0084】

更に、＃２のウェーハ１１は、切削ユニット２２により切削される（＃２の切削ステップＳ４０）。この様に、切削ユニット２２は、ウェーハ１１を順次切削する。図５は、＃１のウェーハ１１が洗浄され、＃２のウェーハ１１が切削される様子を示す図である。

【0085】

図５では、＃１のウェーハ１１（即ち、ウェーハユニット２１）を、便宜上、円の中に「＃１」と記載して示す。同様に、＃２のウェーハ１１（即ち、ウェーハユニット２１）を、円の中に「＃２」と記載して示す。

【0086】

＃２のウェーハ１１が切削される間に、ロアアームユニット１６は、スピンナテーブルから第１のカセット６ｅ－１へ洗浄後の＃１のウェーハ１１を搬送する。これにより、＃１のウェーハ１１は、第１のカセット６ｅ－１に収容される（＃１のカセット収容ステップＳ６０）。

【0087】

＃１のカセット収容ステップＳ６０の終了後、＃２の洗浄ステップＳ５０と、＃３のウェーハ搬送ステップＳ２０及び＃３の判断ステップＳ３０と、が行われる。その後、＃２のカセット収容ステップＳ６０と、＃３の切削ステップＳ４０と、が行われる。この様にして、各ウェーハ１１が順次処理される。

【0088】

更に処理が進み、＃（Ｎ－１）の洗浄ステップＳ５０中には、＃Ｎのウェーハ搬送ステップＳ２０及び＃Ｎの判断ステップＳ３０が行われる。図６は、＃（Ｎ－１）のウェーハ１１及び＃Ｎのウェーハ１１を処理する様子を示す図である。

【0089】

図６では、＃（Ｎ－１）のウェーハ１１（即ち、ウェーハユニット２１）を、便宜上、長円の中に「＃Ｎ－１」と記載して示す。同様に、最終のウェーハ１１である＃Ｎのウェーハ１１（即ち、ウェーハユニット２１）を、円の中に「＃Ｎ」と記載して示す。

【0090】

＃（Ｎ－１）のカセット収容ステップＳ６０及び＃Ｎの切削ステップＳ４０が完了し、＃Ｎのウェーハ１１（即ち、最終のウェーハ１１）以外の全てのウェーハ１１が第１のカセット６ｅ－１に収容された後、第１のカセット６ｅ－１を交換する旨がオペレータに伝えられる。これを受けて、オペレータは、例えば、手作業で、第１のカセット６ｅ－１をカセット載置台６ｄから取り外し、切削装置２の外部に配置された所定の台に搬送する。

【0091】

そして、オペレータは、第１のカセット６ｅ－１とは異なる第２のカセット６ｅ－２を、カセット載置台６ｄに載置する（カセット交換ステップＳ７０、即ち、第２のカセット６ｅ－２のカセット載置ステップＳ１０）。図７は、カセット交換ステップＳ７０を示す図である。

【0092】

第２のカセット６ｅ－２にも、複数のウェーハ１１がウェーハユニット２１の状態で収容されており、カセット交換ステップＳ７０の後に、第２のカセット６ｅ－２からチャックテーブル１４へ＃１のウェーハ１１の搬送が開始される（搬送開始ステップＳ８０、即ち、＃１のウェーハ搬送ステップＳ２０）。

【0093】

第２のカセット６ｅ－２中の各ウェーハ１１についても、第１のカセット６ｅ－１中のウェーハ１１と同様の手順で処理が進められる。図７では、第２のカセット６ｅ－２の＃１のウェーハ１１（即ち、ウェーハユニット２１）を、円の中に「＃１」と記載して示す。

【0094】

ところで、第１のカセット６ｅ－１に収容されていた最終のウェーハ１１は、＃Ｎの切削ステップＳ４０及び＃Ｎの洗浄ステップＳ５０を経て、第２のカセット６ｅ－２の＃１のウェーハ１１の搬送開始ステップＳ８０の後に、ウェーハ載置部６ｂへ搬送される。

【0095】

この最終のウェーハ１１は、ロアアームユニット１６により、第２のカセット６ｅ－２ではなく、第２のカセット６ｅ－２の下方に位置するウェーハ載置部６ｂに載置される（最終ウェーハ載置ステップＳ９０）。

【0096】

なお、最終ウェーハ載置ステップＳ９０では、昇降機構８によりウェーハ載置部６ｂを一対のガイドレールと同じ高さまで上昇させた状態で、最終のウェーハ１１をウェーハ載置部６ｂへ搬送する。

【0097】

本実施形態では、最終のウェーハ１１を第１のカセット６ｅ－１へ戻す前に、第２のカセット６ｅ－２からチャックテーブル１４へのウェーハ１１の搬送を開始できる。それゆえ、収容されている全てのウェーハ１１が処理されて第１のカセット６ｅ－１へ搬送された後に第１のカセット６ｅ－１を第２のカセット６ｅ－２に交換する場合に比べて、単位時間当たりのウェーハ１１の処理数を向上できる。

【0098】

加えて、カセット載置台６ｄの下側に配置されているウェーハ載置部６ｂは、カセット載置台６ｄと共に昇降するので、ロアアームユニット１６の可動範囲を変えること無く、ロアアームユニット１６は、最終のウェーハ１１をウェーハ載置部６ｂに載置できる。それゆえ、ロアアームユニット１６の可動範囲を通常の仕様から変更する必要もないという利点がある。

【0099】

最終ウェーハ載置ステップＳ９０の後、オペレータが手作業で、ウェーハ載置部６ｂに載置された最終のウェーハ１１を、ウェーハ載置部６ｂから取り出し、切削装置２の外部に配置された第１のカセット６ｅ－１に収容する（取り出し及び収容ステップＳ１００）。これにより、最終のウェーハ１１を含む全てのウェーハ１１を、第１のカセット６ｅ－１に収容できる。

【0100】

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。カセット交換ステップＳ７０や取り出し及び収容ステップＳ１００は、オペレータの手作業に限定されず、搬送ロボット（不図示）で行ってもよい。

【符号の説明】

【0101】

２：切削装置
４：基台
４ａ，４ｂ，４ｅ：開口
４ｃ，４ｄ：支持体
６：カセット機構
６ａ：昇降台、６ｂ：ウェーハ載置部、６ｃ：開口、６ｄ：カセット載置台
６ｅ：カセット、６ｅ－１：第１のカセット、６ｅ－２：第２のカセット、６ｆ：センサ
８：昇降機構
１０：テーブルカバー
１２：防塵防滴カバー
１４：チャックテーブル、１４ａ：保持面、１４ｂ：クランプ
１６：ロアアームユニット、１６ａ：移動機構、１６ｂ：エアシリンダ、１６ｃ：ロッド
１６ｄ：第１腕部、１６ｅ：吸着パッド、１６ｆ：把持機構
１８：Ｙ軸移動プレート
２０：Ｚ軸パルスモータ
２２：切削ユニット、２２ａ：スピンドルハウジング
２２ｂ：スピンドル、２２ｃ：切削ブレード
２４：撮像ユニット
２６：洗浄ユニット
３０：アッパーアームユニット、３０ａ：移動機構、３０ｂ：エアシリンダ
３０ｃ：ロッド、３０ｄ：第１腕部、３０ｅ：吸着パッド
３２：制御ユニット
３４：判断部
３６：タッチパネル、３８：警報ランプ、４０：報知部
１１：ウェーハ、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面
１３：分割予定ライン、１５：デバイス、１７：粘着テープ
１９：フレーム、２１：ウェーハユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】