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公開番号2025114988
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009265
出願日2024-01-25
発明の名称ウェハ研磨設備及びウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法
出願人準力機械股分有限公司
代理人個人,個人
主分類H01L 21/68 20060101AFI20250730BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ウェハ研磨設備及びウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法を提供する。
【解決手段】本発明は、ウェハ研磨設備及びウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法が公開されており、かかるウェハ研磨設備は、複数個のウェハホルダと、駆動装置と、研磨装置と、前置台と、後置台と、移載装置と、制御ユニットとを備え、その内、各ウェハホルダには、それぞれウェハ薄板を位置決めするために用いられる複数個の位置決め孔がそれぞれ間隔をおいて貫通形成され、各ウェハホルダには、それぞれ各ウェハホルダを区別して認識するために用いられる識別マークと、各位置決め孔の配置中心を認識するために用いられる第1位置決めマークと、各位置決め孔を認識するために用いられる孔位置マークとが形成され、本発明は、ウェハ薄板に対応して結び付け可能な識別マーク及び孔位置マークにより、ウェハ薄板の加工履歴を有利に追跡し得る研磨記録の生成を可能にしたものである。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数個のウェハホルダ（１０）と、駆動装置（２０）と、研磨装置（３０）と、前置台（４０）と、後置台（５０）と、移載装置（６０）と、制御ユニット（７０）とを備えるウェハ研磨設備であって、
前記駆動装置（２０）に間隔をおいて配置される各前記ウェハホルダ（１０）には、それぞれウェハ薄板（９０）を設置して位置決めするために用いられる複数個の位置決め孔（１１）がそれぞれ間隔をおいて貫通形成され、前記研磨装置（３０）は、各前記ウェハ薄板（９０）を研磨するために用いられ、
各前記ウェハホルダ（１０）には、それぞれ各前記ウェハホルダ（１０）を区別して認識するために用いられる識別マーク（１２）が形成され、それぞれ各前記位置決め孔（１１）の配置中心を認識するために用いられる第１位置決めマーク（１３）が形成され、それぞれ各前記位置決め孔（１１）にそれぞれ近隣する複数個の孔位置マーク（１４）が形成され、各前記孔位置マーク（１４）がそれぞれ各前記位置決め孔（１１）を区別して認識するために用いられ、
前記前置台（４０）には、研磨待ちの前記ウェハ薄板（９０）を設置するために用いられる少なくとも１個の第１配置構造（４１）が形成され、
前記後置台（５０）には、研磨完了の前記ウェハ薄板（９０）を設置するために用いられる少なくとも１個の第２配置構造（５１）が形成され、
前記移載装置（６０）は、ロボットアーム（６２）と、前記ロボットアーム（６２）の作業端（６３）に設置されるピックアンドプレイスユニット（６１）とを含み、
前記ピックアンドプレイスユニット（６１）は、前記ロボットアーム（６２）と連結される当接座（６４）と、前記当接座（６４）に連結されるリフター（６５）と、前記リフター（６５）と連結される吸着チャックモジュール（６６）と、影像キャプチャー（６７）とを含み、これにより前記リフター（６５）が、前記吸着チャックモジュール（６６）を上下に昇降させるように制動することで、１個の選定の前記ウェハ薄板（９０）に近接したり離間したりし、前記吸着チャックモジュール（６６）が前記ウェハ薄板（９０）を吸引及び解放するために用いられる少なくとも１つの真空吸着チャック（６６２）を含み、前記影像キャプチャー（６７）が前記当接座（６４）に連結され、影像を捕捉するために用いられ、
前記制御ユニット（７０）は、主に電子回路から構成され、それは、プログラマブルコントローラ（７１）と、記憶媒体（７２）と、マイクロプロセッサ（７３）とを含み、前記プログラマブルコントローラ（７１）及び前記記憶媒体（７２）がそれぞれ前記マイクロプロセッサ（７３）に電気的に連結され、前記プログラマブルコントローラ（７１）が前記ピックアンドプレイスユニット（６１）及び前記ロボットアーム（６２）に電気的に連結され、前記記憶媒体（７２）が読み取り及び書き込み可能な記憶媒体であり、各前記ウェハ薄板（９０）の研磨記録を記憶するために用いられ、前記マイクロプロセッサ（７３）が影像キャプチャー（６７）に電気的に連結され、
前記マイクロプロセッサ（７３）は、影像認識プログラムを稼働させることにより、前記影像キャプチャー（６７）に捕捉される影像を認識すると共に、認識結果に基づいて前記プログラマブルコントローラ（７１）を通じて前記ロボットアーム（６２）及び前記ピックアンドプレイスユニット（６１）を制御するに従って、前記ウェハ薄板（９０）の載置又は取出しを行い、前記マイクロプロセッサ（７３）はまた、前記ウェハ薄板（９０）の個体識別コードと、前記ウェハ薄板（９０）を設置する前記識別マーク（１２）及び前記孔位置マーク（１４）とを結び付けて前記ウェハ薄板（９０）に対応する前記研磨記録を生成することを特徴とする、ウェハ研磨設備。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記前置台（４０）には、各前記ウェハホルダ（１０）の各前記位置決め孔（１１）の数量及び配置関係に合わせて、複数個の前記第１配置構造（４１）及び複数個の第１配置マーク（４２）が間隔をおいて形成され、各前記第１配置マーク（４２）がそれぞれ各前記第１配置構造（４１）を区別して認識するために用いられ、前記前置台（４０）には、各前記第１配置構造（４１）の配置中心を認識するために用いられる第２位置決めマーク（４３）が形成され、
前記マイクロプロセッサ（７３）は、各前記ウェハ薄板（９０）の個体識別コードと、各前記ウェハ薄板（９０）を対応設置する前記第１配置マーク（４２）、前記識別マーク（１２）及び前記孔位置マーク（１４）とを結び付けてそれぞれ各前記ウェハ薄板（９０）に対応する多数件の前記研磨記録を生成することを特徴とする、請求項１に記載のウェハ研磨設備。
【請求項３】
前記後置台（５０）には、各前記ウェハホルダ（１０）の各前記位置決め孔（１１）の数量及び配置関係に合わせて、複数個の前記第２配置構造（５１）が間隔をおいて形成され、前記後置台（５０）には、各前記第２配置構造（５１）の配置中心を認識するために用いられる第３位置決めマーク（５３）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のウェハ研磨設備。
【請求項４】
前記後置台（５０）には、それぞれ各前記第２配置構造（５１）を区別して認識するために用いられる複数個の第２配置マーク（５２）が形成され、
前記マイクロプロセッサ（７３）は、各前記ウェハ薄板（９０）の個体識別コードと、各前記ウェハ薄板（９０）を対応設置する前記識別マーク（１２）、前記孔位置マーク（１４）及び前記第２配置マーク（５２）とを結び付けてそれぞれ各前記ウェハ薄板（９０）に対応する多数件の前記研磨記録を生成することを特徴とする、請求項３に記載のウェハ研磨設備。
【請求項５】
請求項１に記載のようなウェハ研磨設備を使用して実行されるウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法であって、
前記ロボットアーム（６２）が前記ピックアンドプレイスユニット（６１）を前記前置台（４０）の上方空間に至るように制動し、前記制御ユニット（７０）は、前記影像キャプチャー（６７）に捕捉される影像を認識した結果に基づいて、前記移載装置（６０）は、前記第１配置構造（４１）に予め配置されている研磨待ちの前記ウェハ薄板（９０）に相対して位置合わせるために、前記吸着チャックモジュール（６６）を校正するように制御し、その後、前記吸着チャックモジュール（６６）が前記ウェハ薄板（９０）を吸引するように制御する、ピックアンドプレイスユニットによるウェハ薄板を掬い取るステップと、
前記ロボットアーム（６２）が前記ピックアンドプレイスユニット（６１）を選定の前記ウェハホルダ（１０）の上方空間まで移動させるように制動し、前記制御ユニット（７０）は、前記影像キャプチャー（６７）に捕捉される影像を認識した結果に基づいて、前記第１位置決めマーク（１３）を基準として、前記移載装置（６０）は、選定の前記位置決め孔（１１）に相対して位置合わせるために、前記吸着チャックモジュール（６６）を校正するように制御し、前記制御ユニット（７０）は、前記ウェハホルダ（１０）の前記識別マーク（１２）、及び前記ウェハ薄板（９０）の対応する前記位置決め孔（１１）の前記孔位置マーク（１４）を記録する、ピックアンドプレイスユニットによるウェハホルダを位置合わせるステップと、
前記吸着チャックモジュール（６６）から解放される前記ウェハ薄板（９０）が対応の前記位置決め孔（１１）に進入し、これにより前記駆動装置（２０）及び前記研磨装置（３０）を稼働させることで、前記ウェハ薄板（９０）に対する研磨工程を完了させる、ピックアンドプレイスユニットによるウェハ薄板を載置するステップと、
前記研磨工程の完了後、前記ロボットアーム（６２）が前記ピックアンドプレイスユニット（６１）を選定の前記ウェハホルダ（１０）の上方空間まで移動させるように制動し、前記制御ユニット（７０）は、前記影像キャプチャー（６７）に捕捉される影像を認識した結果に基づいて、前記移載装置（６０）は、選定の研磨完了した前記ウェハ薄板（９０）に相対して位置合わせるために、前記吸着チャックモジュール（６６）を校正するように制御し、かつ前記制御ユニット（７０）は、前記ウェハホルダ（１０）の前記識別マーク（１２）、及び前記ウェハ薄板（９０）の対応する前記位置決め孔（１１）の前記孔位置マーク（１４）を記録する、ピックアンドプレイスユニットによるウェハ薄板を位置合わせるステップと、
前記吸着チャックモジュール（６６）が前記ウェハ薄板（９０）を吸引し、その後、前記吸着チャックモジュール（６６）により前記ウェハホルダ（１０）から離間するまで前記ウェハ薄板（９０）を上昇させるように連動しており、その後、前記ロボットアーム（６２）が前記ピックアンドプレイスユニット（６１）を前記後置台（５０）の上方まで移動させるように制動し、前記制御ユニット（７０）は、前記影像キャプチャー（６７）に捕捉される影像を認識した結果に基づいて、前記移載装置（６０）は、前記第２配置構造（５１）に相対して位置合わせるために、前記吸着チャックモジュール（６６）を校正するように制御し、かつ前記ピックアンドプレイスユニット（６１）は、前記第２配置構造（５１）に対して研磨完了の前記ウェハ薄板（９０）を解放する、移載装置によるウェハ薄板を移載するステップと、
前記マイクロプロセッサ（７３）により、前記ウェハ薄板（９０）の個体識別コードと、前記ウェハ薄板（９０）を対応設置する前記識別マーク（１２）及び前記孔位置マーク（１４）とを結び付けて前記ウェハ薄板（９０）に対応する前記研磨記録を生成し、前記記憶媒体（７２）により前記研磨記録を記憶する、研磨記録を記憶するステップとを含むことを特徴とする、ウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ薄板の研磨工程に応用されている設備組立部品に係り、特に、ウェハ研磨設備及びウェハ薄板をピックアンドプレイス（pick and place）する方法に関するものである。
続きを表示（約 4,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ウェハ研磨設備は、複数個のウェハホルダと、駆動装置と、研磨装置と、移載装置とを備え、その内、各前記ウェハホルダは、前記駆動装置に間隔をおいて配置され、前記駆動装置は、各前記ウェハホルダをそれぞれ循環稼働させるように駆動し、各前記ウェハホルダには、複数個の位置決め孔がそれぞれ貫通形成され、これによって多数枚のウェハ薄板が設置され、前記研磨装置は、各前記ウェハ薄板に対して研磨加工を遂行し、前記移載装置は、各前記ウェハ薄板をそれぞれ各前記位置決め孔に移載すると共に、研磨工程を完了した後、各前記ウェハ薄板を移載して前記ウェハホルダから取り去る。
【０００３】
前記移載装置は、ピックアンドプレイスユニットと、処理ユニットと、ロボットアームとを含み、それは、多数枚のウェハ薄板を逐次にそれぞれ違った前記位置決め孔に設置する。
【０００４】
研磨工程の完了後、前記移載装置は、研磨完了の多数枚の前記ウェハ薄板を逐次に移載して取り去る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１枚の前記ウェハ薄板毎にそれぞれその加工履歴の記録が欠落しており、つまり、前記ウェハ薄板の研磨工程の記録が欠落しており、前記ウェハ薄板の研磨に必要とされる時程の長短を記録するだけでなく、さらに前記ウェハ薄板が位置決めされている所在の前記ウェハホルダ及び前記位置決め孔の記録も行わなければならず、前記移載装置は、各枚の前記ウェハ薄板がそれぞれ移載されて位置決めされている前記ウェハホルダ及び前記位置決め孔を認識することができず、各前記ウェハ薄板の加工履歴の追跡に不利である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ウェハ研磨設備及びウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法を提供することを主な目的とする。
【０００７】
前述の目的を達成するために、本発明では、以下の技術方案を採用し、
複数個のウェハホルダ１０と、駆動装置２０と、研磨装置３０と、前置台４０と、後置台５０と、移載装置６０と、制御ユニット７０とを備えるウェハ研磨設備であって、
前記駆動装置２０に間隔をおいて配置される各前記ウェハホルダ１０には、それぞれウェハ薄板９０を設置して位置決めするために用いられる複数個の位置決め孔１１がそれぞれ間隔をおいて貫通形成され、前記研磨装置３０は、各前記ウェハ薄板９０を研磨するために用いられ、
各前記ウェハホルダ１０には、それぞれ各前記ウェハホルダ１０を区別して認識するために用いられる識別マーク１２が形成され、それぞれ各前記位置決め孔１１の配置中心を認識するために用いられる第１位置決めマーク１３が形成され、それぞれ各前記位置決め孔１１にそれぞれ近隣する複数個の孔位置マーク１４が形成され、各前記孔位置マーク１４がそれぞれ各前記位置決め孔１１を区別して認識するために用いられ、
前記前置台４０には、研磨待ちの前記ウェハ薄板９０を設置するために用いられる少なくとも１個の第１配置構造４１が形成され、
前記後置台５０には、研磨完了の前記ウェハ薄板９０を設置するために用いられる少なくとも１個の第２配置構造５１が形成され、
前記移載装置６０は、ロボットアーム６２と、前記ロボットアーム６２の作業端６３に設置されるピックアンドプレイスユニット６１とを含み、
前記ピックアンドプレイスユニット６１は、前記ロボットアーム６２と連結される当接座６４と、前記当接座６４に連結されるリフター６５と、前記リフター６５と連結される吸着チャックモジュール６６と、影像キャプチャー６７とを含み、これにより前記リフター６５が、前記吸着チャックモジュール６６を上下に昇降させるように制動することで、１個の選定の前記ウェハ薄板９０に近接したり離間したりし、前記吸着チャックモジュール６６が前記ウェハ薄板９０を吸引及び解放（釈放）するために用いられる少なくとも１つの真空吸着チャック６６２を含み、前記影像キャプチャー６７が前記当接座６４に連結され、影像を捕捉するために用いられ、
前記制御ユニット７０は、主に電子回路から構成され、それは、プログラマブルコントローラ７１と、記憶媒体７２と、マイクロプロセッサ７３とを含み、前記プログラマブルコントローラ７１及び前記記憶媒体７２がそれぞれ前記マイクロプロセッサ７３に電気的に連結され、前記プログラマブルコントローラ７１が前記ピックアンドプレイスユニット６１及び前記ロボットアーム６２に電気的に連結され、前記記憶媒体７２が読み取り及び書き込み可能な記憶媒体であり、各前記ウェハ薄板９０の研磨記録を記憶するために用いられ、前記マイクロプロセッサ７３が影像キャプチャー６７に電気的に連結され、
前記マイクロプロセッサ７３は、影像認識プログラムを稼働させることにより、前記影像キャプチャー６７に捕捉される影像を認識すると共に、認識結果に基づいて前記プログラマブルコントローラ７１を通じて前記ロボットアーム６２及び前記ピックアンドプレイスユニット６１を制御するに従って、前記ウェハ薄板９０の載置又は取出しを行い、前記マイクロプロセッサ７３はまた、前記ウェハ薄板９０の個体識別コードと、前記ウェハ薄板９０を設置する前記識別マーク１２及び前記孔位置マーク１４とを結び付けて前記ウェハ薄板９０に対応する前記研磨記録を生成することを特徴とする、ウェハ研磨設備。
【０００８】
かかるウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法は、前述のようなウェハ研磨設備を使用して実行され、それは下記のステップを含み、即ち、
前記ロボットアーム６２が前記ピックアンドプレイスユニット６１を前記前置台４０の上方（上部）空間に至るように制動し、前記制御ユニット７０は、前記影像キャプチャー６７に捕捉される影像を認識した結果に基づいて、前記移載装置６０は、前記第１配置構造４１に予め配置されている研磨待ちの前記ウェハ薄板９０に相対して位置合わせるために、前記吸着チャックモジュール６６を校正するように制御し、その後、前記吸着チャックモジュール６６が前記ウェハ薄板９０を吸引するように制御する、ピックアンドプレイスユニットによるウェハ薄板を掬い取るステップと、
前記ロボットアーム６２が前記ピックアンドプレイスユニット６１を選定の前記ウェハホルダ１０の上方（上部）空間まで移動させるように制動し、前記制御ユニット７０は、前記影像キャプチャー６７に捕捉される影像を認識した結果に基づいて、前記第１位置決めマーク１３を基準として、前記移載装置６０は、選定の前記位置決め孔１１に相対して位置合わせるために、前記吸着チャックモジュール６６を校正するように制御し、前記制御ユニット７０は、前記ウェハホルダ１０の前記識別マーク１２、及び前記ウェハ薄板９０の対応する前記位置決め孔１１の前記孔位置マーク１４を記録する、ピックアンドプレイスユニットによるウェハホルダを位置合わせるステップと、
前記吸着チャックモジュール６６から解放（釈放）される前記ウェハ薄板９０が対応の前記位置決め孔１１に進入し、これにより前記駆動装置２０及び前記研磨装置３０を稼働させることで、前記ウェハ薄板９０に対する研磨工程を完了させる、ピックアンドプレイスユニットによるウェハ薄板を載置するステップと、
前記研磨工程の完了後、前記ロボットアーム６２が前記ピックアンドプレイスユニット６１を選定の前記ウェハホルダ１０の上方（上部）空間まで移動させるように制動し、前記制御ユニット７０は、前記影像キャプチャー６７に捕捉される影像を認識した結果に基づいて、前記移載装置６０は、選定の研磨完了した前記ウェハ薄板９０に相対して位置合わせるために、前記吸着チャックモジュール６６を校正するように制御し、かつ前記制御ユニット７０は、前記ウェハホルダ１０の前記識別マーク１２、及び前記ウェハ薄板９０の対応する前記位置決め孔１１の前記孔位置マーク１４を記録する、ピックアンドプレイスユニットによるウェハ薄板を位置合わせるステップと、
前記吸着チャックモジュール６６が前記ウェハ薄板９０を吸引し、その後、前記吸着チャックモジュール６６により前記ウェハホルダ１０から離間するまで前記ウェハ薄板９０を上昇させるように連動しており、その後、前記ロボットアーム６２が前記ピックアンドプレイスユニット６１を前記後置台５０の上方まで移動させるように制動し、前記制御ユニット７０は、前記影像キャプチャー６７に捕捉される影像を認識した結果に基づいて、前記移載装置６０は、前記第２配置構造５１に相対して位置合わせるために、前記吸着チャックモジュール６６を校正するように制御し、かつ前記ピックアンドプレイスユニット６１は、前記第２配置構造５１に対して研磨完了の前記ウェハ薄板９０を解放（釈放）する、移載装置によるウェハ薄板を移載するステップと、
前記マイクロプロセッサ７３により、前記ウェハ薄板９０の個体識別コードと、前記ウェハ薄板９０を対応設置する前記識別マーク１２及び前記孔位置マーク１４とを結び付けて前記ウェハ薄板９０に対応する前記研磨記録を生成し、前記記憶媒体７２により前記研磨記録を記憶する、研磨記録を記憶するステップとを含むことを特徴とする、ウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１枚の前記ウェハ薄板毎が載置されている前記ウェハホルダの前記識別マーク、及び前記位置決め孔に対応する前記孔位置マークを記録することが可能であり、前記ウェハ薄板の個体識別コードと結合するように結び付けられることに合わせて前記研磨記録を生成し、各前記ウェハ薄板の加工履歴を有利に追跡し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施例１のウェハ研磨設備の一部構成を示す斜視図である。
本発明の実施例１のウェハ研磨設備の一部上面図である。
図２の一部拡大図である。
図２の一部拡大図である。
図２の一部拡大図である。
本発明の実施例１のウェハ研磨設備の一部斜視図である。
本発明の実施例１の移載装置の回路ブロック図である。
本発明の実施例１に係るウェハ薄板をピックアンドプレイスする方法のフローチャートである。
本発明の実施例１のウェハ研磨設備におけるウェハ薄板のウェハホルダへの載置を示す斜視図である。
本発明の実施例２のウェハ研磨設備の一部構成を示す斜視図である。
本発明の実施例３のウェハホルダの一部拡大上面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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