JPS62106642A - ウェハリングの供給・返送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子群が貼着される
ウェハリングの供給・返送方法および装置に関する。

［従来の技術］ 従来、半導体素子群が貼着されるウェハリングを、収納
位置と半導体素子の摘出位置との間で供給φ返送を行な
う装置としては、例えば特開昭６０−５４５００号公報
に記載されるものがある。この装置は、半導体素子群が
貼着されたウニへリングを収納するための複数段の収納
部を一定のピッチを介して備えてなるウェハリングカセ
ットと、ウェハリングカセットの収納部に収納されてい
るウェハリングを１個ずつカセット外の４−１体素子の
摘出位置に向けて供給するとともに、ナ導体素子の摘出
された後の上記ウニｌＸリングをウニｌＸリングカセッ
トの空になっている収納部に返送する移送手段とを備え
てなる。ここでカセットに収納される各ウェハリングは
、ｈ面を貼着面とした粘着シートを備えている。４−導
体素子群は、該粘着シートの貼着面上に一定の整列状態
で貼着され、ざらにウェハリングは、この状態でカセッ
トの各収納部に収納されることとなる。一方、半導体素
７の摘出位置に供給されるウェハリングは、整列状態の
各半導体素子間に十分な間隔が形成されるよう粘着シー
トの引伸ばしが行なわれる。粘着シートの引伸ばしは、
該シートの下面をリング支持フレーム上に支持し、この
状態でシートの周部を下方に押下げるようにして行なわ
れる。この結果、シートは周方向に引伸ばされ、各半導
体素子間に十分な間隔が形成され、隣接する半導体素子
に影響を与えることなく、スムーズに各素子の摘出作業
を行なうことができる。Ｌ記のようにして５半導体素子
の嫡出が行なわれた使用済ウニｌＸリングは、該ウェハ
リングを取出した空の収納部に返却される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来、使用済ウェハリングを空の収納部
へ返却する際、次のような問題があった。

すなわち、従来、第６図に示すようにウェハリング１０
は、ウェハリングカセット１１の各収納部１２に収納さ
れてなり、摘出位置に対するウェハリング１０の供給お
よび返却は、下方の貌納部】２から上方の収納部１２に
向けて順番に行なわれた。この際、使用済ウェハリング
ＩＯＡに保持されてなる粘着シート１３は、摘出作業を
行なうに際して上方に引伸ばされる。このため、第６図
に示すように該使用済ウェハリングＩＯＡを収納部１２
に返却する際、Ｌ方に引伸ばされ、たるんだ状態の粘着
シート１３の貼着面が隣接するＬ方のウェハリング１０
にＦ、！２りつ〈不具合が生じ、ウニへリングの供給・
返送作業に支障をもたらすものとされた。

本発明は、使用済ウェハリングのたるみを生じたシート
が、カセット内の上段側に隣接する未使用のウェハリン
グに貼着することを防止し、ウェハリングカセットに対
するウェハリングの供給・返送動作を円滑にすることを
目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために９本願の第１発明に係るウェ
ハリングの供給・返送方法は、ウニｌＸリングの収納時
には、ウェハリングカセットの最五段位置の少なくとも
１つの収納部を空状態に保ち、ウェハリングの供給時に
は、ウェハリングカセットの下段側の収納部から順次未
使用ウェハリングを供給し、ウェハリングの返送時には
、返送されるべき使用済ウェハリングが未使用時に収納
されていた収納部より下段側の収納部に、該ウェハリン
グを返送することとしている。

また、本願の第２発明に係るウェハリングの供給・返送
装置は、ウェハリングカセットの最下段側の収納部が、
半導体素子群が貼着された未使用ウェハリングは収納す
ることなく、摘出位置で半導体素子を摘出した後の使用
済ウニｌ−リングのみを収納可能とするとともに、昇降
装置はウェハリングの供給時には、ウェハリングカセッ
トの下段側の収納部から順次未使用ウェハリングを供給
し、ウェハリングの返送時には、返送されるべき使用済
ウェハリングが未使用時に収納されていた収納部より下
段側の収納部に、該ウェハリングを返送するように昇降
動作されることとしている。

［作用］ 本願の各発明によれば、使用済ウェハリングは、常に、
カセット内の上段側に隣接することとなる未使用ウェハ
リングとの間に、１段以上の空収納部を介装させる状態
で返却されることとなる。したがって、使用済ウェハリ
ングと未使用ウェハリングの間に十分な空隙を確保し、
使用済ウェハリングのたるみを生じたシートが、カセッ
ト内の上段側に隣接する未使用のウェハリングに貼着す
ることを防止し、ウェハリングカセットに対するウェハ
リングの供給−返送動作を円滑にすることが可能となる
。

し実施例〕 以下、本願発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るウェハリングの供給返
送装置を示す一部破断の正面図、第２図は開平面図、第
３図は第１図の■−ｍ線に沿う矢視図、第４図（Ａ）お
よび第４図ＣＢ）はカセットリングに収納される各ウェ
ハリングの供給および返却状態を示す正面図、第５図は
ウェハリングの供給および返却過程を示す流れ図である
。

ウェハリングの供給や返送装置２０は、上下方向（Ｚ方
向）に昇降させるウェハリングカセット２１を備えてな
る。ウェハリングカセット２１は、上下方向（Ｚ方向）
に複数段の収納部２２を所定ピッチで備えてなり、各収
納部２２には粘着シート２３を保持するウェハリング２
４がそれぞれ収納可使とされる。すなわち、各収納部２
２には、ウェハリング２４のＹ方向における各端部を保
持可能とする凹溝２５が形成される。各収納部２２に対
するウェハリング２４の収納は、カセット２１の収納口
２６側から行なわれ、ウェハリング２４の各端部を凹溝
２５に挿入する状態で行なわれる。

ウェハリングカセット２１のＺ方向における昇降は、昇
降装置２７の駆動により行なわれる。すなわち、昇降装
置２７は、矢示Ａ方向に回転駆動されるねじ軸２８を備
えてなり、該ねじ軸２８は、ウェハリングカセット２１
の側部に固着される軸支部２９に螺合される。この結果
、ねじ軸２８の矢示Ａ方向の回転によりウェハリングカ
セット２１の全体を昇降自在とすることができる。これ
により、該カセッ）２１の昇降により複数段の収納部２
２のうち対応する収納部２２をウェハリング供給位置３
０（第１図参照）の高さに位置決めすることが可能とな
る。

収納されるウェハリング２４に保持される粘着シート２
３は、上面を貼着面としてなり、ウェハリング２４に対
する該シート２３の保持も、貼着面の周部をリング２４
の下面に貼着する状態で行なわれる。粘着シート２３の
貼着面の中心には、半導体素子群３１が貼着される。半
導体素子群３１は、ＩＣのチップとして用いられる各半
導体素子３２をＸＹ方向に整列して構成される。

ウェハリングカセット２１の収納口２６側のＸ方向対向
位置には、半導体素子の摘出装置３３が配設されてなる
。半導体素子の摘出装置３３とト記ウェハリングカセッ
ト２１との間には、ウェハリング２４の移送手段３４が
配設される。移送手段３４は、ウェハリングカセット２
１の収納部２２に収納されているウェハリング２４を１
個ずつカセット２１外の半導体素子３２の摘出装置３３
に向けて供給するとともに、半導体素子３３の摘出され
た後の使用済ウェハリング２４（以下、単に使用済ウェ
ハリングと称す）をウエハリング力セツ）２１の空にな
っている収納部２２に返送可能としている。移送手段３
４は、不図示の駆動手段により矢示Ｘ方向に移動可能と
されるスライダ３５を備えてなる。すなわち、スライダ
３５は、ウェハリングカセット２１と摘出装置３３の間
に配設されるガイドロッド３６に沿って矢示Ｘ方向に移
動可能とされる。スライダ３５にはそれぞれ矢示Ｂ方向
に開閉駆動される各保持爪３７Ａおよび３７Ｂが備えら
れ、これら閉駆動される各保持爪３７Ａ、３７Ｂの間で
ウェハリング２４の端部を保持可能としている。ウェハ
リング２４の摘出装置３３へ向けての供給は、まずスラ
イダ３５を第１図２点鎖線に示す左方の移動端にスライ
ド移動し、さらに保持爪３７Ａおよび３７Ｂを開状態と
する。この結果、ウェハリングカセット２１のウェハリ
ング供給位置３０と開状態とされる各保持爪３７Ａと３
７Ｂの間がＸ方向に対向位置することとなる。さらにこ
の状態でウェハリング供給位置３０に位置決めされる未
使用ウェハリング２４（半導体素子群３１が貼着された
ウェハリング）が各保持爪３７Ａと３７Ｂの間に供給さ
れる。該未使用ウェハリング２４の供給は、ウエハリン
グ力セッ］・２１の開口部３８側に配設されるシリンダ
装置３９の駆動により行なわれる。このシリンダ装置３
９は、矢示Ｘ方向に駆動されるブツシュロッド４０を備
えてなる。ブツシュロッド４０は、矢示Ｘ方向に駆動す
ることでウェハリング供給位置３０に位置決めされるウ
ェハリング２４を各保持爪３７Ａと３７Ｂの間に矢示Ｃ
方向に押出し、供給することができる。各保持爪３７Ａ
と３７Ｂの間にウニ／ベリング２４が押出されると、次
いで各保持爪３７Ａ、３７Ｂが閉方向に駆動される。こ
れにより、各保持爪３７Ａ、３７Ｂによりウェハリング
２４の端部が保持されることとなる。

ウェハリング２４が各保持爪３７Ａ、３７Ｂに保持され
るとスライダ３５が第１図の右方に駆動される。これに
より、ウェハリング２４は、半導体素子の摘着装置３３
に向けて移送される。この際、該ウェハリング２４は、
Ｙ方向における両端部を一対のガイドレール４ＬＡ、４
１Ｂに案内される状態で移送され、該ガイドレール４１
Ａ、４１Ｂは、ウェハリングカセット２１と摘出装置３
３の間に配設される。スライダ３５の駆動により第１図
の右方に移送されるウェハリング２４は、半導体素子の
摘出装置３３に停留し、位置決めされる。

半導体素子の摘出装置３３は、平面ＸＹ方向に駆動され
るＸＹテーブル４２を備えてなり、さらに該テーブル４
２北には、支持フレーム４３が固看される。支持フレー
ム４３には、支持リング４４が備えられ、該支持リング
４４上には移送される未使用ウェハリング２４が支持可
能とされる。支持リング４４は、ウェハリング２４より
も小さな環状体とされ、移送されるウェハリング２４は
中心が支持リング４４の中心位置４５（第１図参照）に
達した状態で解放される。ウェハリング２４の解放は、
保持爪３７Ａ、３７Ｂを開方向に駆動することにより行
なわれ、さらにウェハリング２４を解放した保持爪３７
Ａ、３７Ｂは、スライダ３５の駆動により第１図の実線
で示すように右方の移動端に位置決めされる。

支持リング４４上に解放されたウェハリング２４は、粘
着シート２３の裏面が支持リング４４の支持面４６に接
する状態で支持されることとなる。支持リング４４の上
方位置には、上下方向（Ｚ方向）に駆動可能とされるチ
ャックリング４７が配設される。チャックリング４７は
、支持リング４４上にウェハリング２４が解放された状
態で下降駆動し、支持リング４４−Ｊ−のウェハリング
２４を下方に押下げるようにしている。これにより、ウ
ェハリング２４は、第１図に示すようにチャックリング
４７と支持リング４４の間でチャックされる状態となり
、さらにウェハリング２４を被着する粘着シート２３は
、下方に引伸ばされることとなる。この結果、粘着シー
ト２３は、周方向（Ｄ方向）に引伸ばされることとなり
、したがって、シート２３の貼着面に貼着され、整列さ
れる半導体素子３２間に一定の間隔が形成されることと
なる。

支持リング４４上でＸＹ方向に整列される各半導体素子
３２は、ＸＹテーブル４２のＸ方向またはＹ方向のピッ
チ駆動により半導体素子の摘出位置４８に順次位置決め
することができる。摘出位置４８の上方側には、吸着ノ
ズル４９が配設され、該吸着ノズル４９は、揺動アーム
５０の先端部に取着されてなる。一方、摘出位置４８の
下方側で支持リング４４に支持される粘着シート２３の
裏面側には、ニードル５１が配設される。ニードル５１
は、矢示Ｚ方向に駆動され、これにより摘出位置４８に
位置決めされる半導体素子３ｚを粘着シート２３の裏面
側より突き上げ可能としている。ニードル５１により突
き上げられる半導体素子３２は、貼着面より剥離される
状態となり、これとともに吸着ノズル４９が下降駆動さ
れることとなる。これにより、摘出位置４８に位置され
る半導体素子３２が吸着ノズル４９に吸着し、摘出され
ることとなり、これとともに吸着ノズル４９は再び上方
に駆動される。吸着ノズル４９に保持される半導体素子
３２は揺動アーム５０の揺動により不図示のマウント蔵
置に移送されることとなる。移送を完了した吸着ノズル
４９は、揺動アーム５０の揺動により、再び摘出位置４
８に位置決めされることとなる。

」二足のようにして摘出位置４８に位置決めされる半導
体素子３２が摘出されると、摘出位置４Ｂには、ＸＹテ
ーブル４２のピッチ駆動を介して次に摘出される半導体
素子３２が位置決めされることとなる。このようにして
、整列５れる半導体素子３２が吸着ノズル４９により順
次摘出されることとなり、さらに整列される全半導体素
子３２の摘出を完了したウェハリング２４は、使用・済
ウェハリングとして再びウェハリングカセット２１に返
送される。

使用済ウェハリング２４の返送は、まず各保持爪３７Ａ
、３７Ｂを開状態とし、この状態でスライダ３５を第１
図の左方に移動させて行なわれる。移動される２つの保
持爪３７Ａと３７Ｂの間に使用済ウェハリング２４の端
部が位置されると各保持爪３７Ａ、３７Ｂは閉方向に駆
動される。

この結果、各保持爪３７Ａ、３７Ｂにより使用済ウェハ
リング２４が保持されることとなり、この状態でスライ
ダ３５を第１図の左方に移動することで該ウェハリング
２４は、ウェハリングカセット２１に向けて移送される
こととなる。この際、使用済ウェハリング２４は、未使
用ウニ／’％リングのときと同様にガイドレール４１Ａ
、４１Ｂに案内される状態で移送される。

使用済ウェハリング２４がウェハリング６　ｅ　−／）
２１に向けて移送される段階では、該カゼット２１のウ
ェハリング供給位置３０には昇降装置２７の昇降動作に
より、対応する空の収納部２２が位置決めされる。この
結果、第１図の左方に移送される使用済ウェハリング２
４は、該供給位置３０に位置決めされる収納部２２内に
移送される。移送される使用済ウニへリング２４は各保
持爪３７Ａ、３７Ｂの開方向の駆動により収納部２２内
に解放され、これにより該ウェハリング２４は収納部２
２内に収納されることとなる。

このようにして、１つのウェハリング２４の供給・返送
が完了されると、昇降装置２７の昇降動作によりウェハ
リングカ辷ツ１−２１が昇降される。よって供給位置３
０には次に供給される未使用のウェハリング２４が位置
決めされ、該ウェハリング２４の供給湯返送が上記のよ
うな一連の動作により行なわれる。このような、一連の
動作は、ウェハリングカセット２１の各段に収納される
ウェハリングｚ４毎に順次繰り返される。収納される全
ウェハリング２４が使用済ウェハリングとなる状態で各
収納部２２には使用済ウェハリング２４に換えて新たに
未使用ウェハリング２４が供給される。

しかして、ウェハリングカセット２１の各段に収納され
る未使用ウェハリング２４の摘出装置３３に対する供給
・返送は、下段側の収納部２２に収納される未使用ウェ
ハリング２４から上段側の収納部２２に収納される未使
用ウェハリング２４へと順番に行なわれる。この際、第
４図に示すようにウェハリングカセット２１の最下段位
この収納部２２Ａは、予め空状態に保たれる。したがっ
て、未使用ウェハリング２４の供給・返送は、まず第４
図（Ａ）に示す最下段より１つ」一方の収納部２２Ｂに
収納される未使用ウェハリングから１ｍに行なわれる。

このため、まず最初に収納部２２Ｂが供給位置３０に位
：ｄ決めされるように昇降装置２７によりウェハリング
カセット２１がシＬ降移動される。このようにして、収
納部２２Ｂか供給位置に位置決めされると該収納部２２
Ｂ内のウェハリング２４が摘出装置３３に対して供給さ
れる（第５図■）。次にウェハリングカセット２１が昇
降装置２７の駆動により１段上昇移動され（第５図■）
、これにより最下段の空の収納部２２Ａが供給位置３０
に位置決めされることとなる。摘出装置３３に供給され
るウェハリング２４は、吸着ノズル４９により順次半導
体素子３２の摘出が行なわれ、摘出作業が完了すると（
第５図（３））、、Ｊウェハリング２４は、使用済ウェ
ハリングとしてカセッ）２１へ返送される。これにより
、該使用済ウェハリング２４は、供給位置３０に位置決
めされる空の収納部２２Ａに収納されることとなる（第
５図■）、この時、収納部２２Ａに収納し、返却される
使用済ウェハリング２４には、第４図（Ｂ）に示すよう
に周方向に引き伸ばされ、上方にたるんだ状態の粘着シ
ート２３が保持されることとなる。次に、ウェハリング
カセット２１が昇降装置２７の駆動により２段下降移動
され（第５図■）、これにより、下から３段目の収納部
２２Ｃが供給位置３０に位置決めされることとなる。こ
の状態で位置決めされる収納部２２Ｃ内の未使用ウェハ
リング２４が摘出装置３０に対して供給される（第５図
■′）０次にウェハリングカセット２１が昇降装置２７
の駆動により１段上昇移動され（第５図■′）、これに
より下から２段目の収納部２２Ｂが供給位置３０に位置
決めされることとなる。摘出装置３３に供給される収納
部２２Ｃに収納されていたウェハリング２４は上記の場
合と同様に半導体素子３２の摘出が行なわれる。摘出作
業が完了すると（第５図■′）、該ウェハリング２４は
、カセッ）２１へ返送される。これにより、該使用済ウ
ェハリング２４は、供給位置３０に位置決めされる収納
部２２Ｂに収納されることとなる（第５図■′）。

この際、収納部２２Ａに収納されるウェハリング２４の
粘着シート２３は、経時変化により縮む状態となり、該
シート２３の貼着面が収納部２２Ｂ内に収納されるウェ
ハリング２４に貼着することが防止可能となる。次にウ
ェハリングカセット２１が昇降装置２７の駆動により２
段下降移動され（第５図■′）、これにより下から４段
目の収納部２２Ｄが供給位置３０に位置決めされること
となる。よって該収納部２２Ｄ内の未使用ウェハリング
２４が上記のような順序で供給・返送されることとなる
。

このような動作を流れ図（第５図）に示すように鰻り返
すことで下段の収納部２２から上方の収納部２２に収納
されるウェハリング２４の供給・返送が順次行なわれる
こととなる。この際、カセット２１内に収納される使用
済ウェハリング２４とこれに隣接する上段側の未使用ウ
ェハリング２４との間に、常時１段の空隙が形成される
こととなる。

次に、上記実施例の作用を説明する。

上記実施例によれば、使用済ウェハリング２４は、常に
、カセット２１内の上段側に隣接することとなる未使用
のウェハリング２４との間に、１段の空収納部２２を介
装させる状態で返却されることとなる。したがって、使
用済ウェハリング２４と未使用ウェハリング２４の間に
十分な空隙を確保し、使用済ウェハリング２４のたるみ
が生じたシート２３の貼着面が、カセット２１内の上段
側に隣接する未使用のウェハリング２４に貼着すること
を防止し、ウェハリングカセット２１に対するウェハリ
ング２４の供給・返送動作を円滑にすることができる。

［発明の効果］ 以上のように、本願の第１発明に係るウェハリングの供
給・返送方法は、ウェハリングの収納時には、ウェハリ
ングカセットの最下段位置の少なくとも１つの収納部を
空状態に保ち、ウェハリングの供給時には、ウェハリン
グカセットの下段側の収納部から順次未使用ウェハリン
グを供給し、ウェハリングの返送時には、返送されるべ
き使用済ウェハリングが未使用蒔に収納されていた収納
部より下段側の収納部に、該ウェハリングを返送するこ
ととしている。

また、木順の第２発明に係るウエハリングの供給・返送
装置は、ウエハリングカセットの最下段側の収納部が、
半導体素子群が貼着された未使用ウエハリングは収納す
ることなく、摘出位置で半導体素子を摘出した後の使用
済ウエハリングのみを収納可能とするとともに、昇降装
置はウエ／＼リングの供給時には、ウエハリングカセッ
トの下段側の収納部から順次未使用ウエハリングを供給
し、ウエハリングの返送時には、返送されるべき使用済
ウエハリングが未使用時に収納されていた収納部より下
段側の収納部に、該ウェハリフグを返送するように昇降
動作されることとしている． これにより、使用済ウエハリングのたるみを生じたシー
トが、カセット内の上段側に隣接する未使用のウエハリ
フグに貼着することを防止し、ウエハリングカセットに
対するウエハリングの供給脅返送動作を円滑にすること
ができるという効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るウエハリングの供給返
送装置を示す一部破断の正面図、第２図は同平面図、第
３図は第１図の■一■線に沿う矢視図、第４図（Ａ）お
よび第４図（Ｂ）はカセットリングに収納される各ウエ
ハリングの供給および返却状態を示す正面図、第５図は
ウエハリングの供給および返却過程を示す流れ図、第６
図は従来例に係り、カセットリングに収納される各ウエ
ハリングの供給および返却状態を示す状態を正面図であ
る。 ２０・・・ウエハリングの供給・返送装置、２１・・・
ウエハリングカセット、２２・・・収納部，２７・・・
昇降装置、３ｌ・・・半導体素子群、３２・・・半導体
素子、３３・・・半導体素子の摘出装置、３４・・・移
送手段．代理人　　弁理士　　塩　川　修　治 第　３　回 第４回（Ｂ） 第　５　図 第　６　図 ＩＣ）Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハリングカセットに備えられている複数段の
   収納部のそれぞれに、半導体素子群が貼着されたウェハ
   リングを収納した後、ウェハリングカセットに収納され
   た未使用ウェハリングを１個ずつカセット外の半導体素
   子の摘出位置に向けて供給する供給動作と、半導体素子
   群の摘出された後の使用済ウェハリングをウェハリング
   カセットの空になっている収納部に返送する返送動作と
   を各ウェハリング毎に繰り返すウェハリングの供給・返
   送方法において、ウェハリングの収納時には、ウェハリ
   ングカセットの最下段位置の少なくとも１つの収納部を
   空状態に保ち、ウェハリングの供給時には、ウェハリン
   グカセットの下段側の収納部から順次未使用ウェハリン
   グを供給し、ウェハリングの返送時には、返送されるべ
   き使用済ウェハリングが未使用時に収納されていた収納
   部より下段側の収納部に、該ウェハリングを返送するこ
   とを特徴とするウェハリングの供給・返送方法。
2. （２）半導体素子群が貼着されたウェハリングを収納す
   るための複数段の収納部を一定のピッチを介して備えて
   なるウェハリングカセットと、ウェハリングカセットを
   昇降させる昇降装置と、ウェハリングカセットの収納部
   に収納されているウェハリングを１個ずつカセット外の
   半導体素子の摘出位置に向けて供給するとともに、半導
   体素子の摘出された後の上記ウェハリングをウェハリン
   グカセットの空になっている収納部に返送する移送手段
   とを備えてなるウェハリングの供給・返送装置において
   、ウェハリングカセットの最下段側の収納部が、半導体
   素子群が貼着された未使用ウェハリングは収納すること
   なく、摘出位置で半導体素子を摘出した後の使用済ウェ
   ハリングのみを収納可能とするとともに、昇降装置はウ
   ェハリングの供給時には、ウェハリングカセットの下段
   側の収納部から順次未使用ウェハリングを供給し、ウエ
   ハリングの返送時には、返送されるべき使用済ウェハリ
   ングが未使用時に収納されていた収納部より下段側の収
   納部に、該ウェハリングを返送するように昇降動作され
   るものであることを特徴とするウェハリングの供給・返
   送装置。