JPH0247324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はウエハー製造方法およびその装置に
関し、特にインゴツトから切り出されるウエハー
を継続的に取り出すチヤツクアセンブリ駆動機構
の改良に関する。

［従来の技術］ 周知のように、結晶体等のインゴツトから正確
にウエハーを製造する装置には各種のものがあ
る。一般に、結晶体としてはシリコンやゲルマニ
ウム等があり、これらは、半導体産業で使用され
るものである。半導体等に使用する場合、結晶体
から切り出されたウエハーは、精度が高く表面が
滑らかでなくてはならない。

現在までに、円柱状などの結晶体を切断して、
薄い板状のウエハーに形成するために、数多くの
装置が考案されてきた。これらの切断装置の多く
は、環状の切断部材を使用し、その環状部材の円
形開口部の周縁部に刃を形成した。こうした切断
装置では、結晶体の開口部の内側に向けて配設さ
れ、結晶体を環状切断部材に対して形成させる
か、逆に環状切断部材を結晶体に対して移動させ
るかして、ウエハーを切り出している。しかし、
これらの装置では、結晶体から切り出されるウエ
ハーは比較的精度が高く、表面も滑らかである
が、切断したウエハーの取り出しに困難を伴い常
に信頼できるというものではなかつた。例えば、
米国特許第3577861号に開示されている装置は、
結晶体を垂直に配し、環状の切断部材を水平に配
した形式のものである。このような装置に使用さ
れているウエハー回収すなわち取り出し装置は、
結晶体及び切断部材の下方に位置して切り出され
たウエハーを初めに受け取り保持する第１の吸引
部材と、結晶体の端面の範囲外で環状切断部材の
上方に設けられ、第１の吸引部材からウエハーを
受け取る第２の吸引部材を有する。しかし、この
ような回収装置では、結晶体から切り出されたウ
エハーの回収や、ウエハーを第１の吸引部材から
第２の吸引部材へ移す操作を効果的に行なうため
に、多数の部材のタイミングを合わせたり正確に
位置決めしたりする必要がある。

さらに第１吸引部材と第２吸引部材とを１つに
まとめたものもあるが、吸引部材のウエハー取出
し時の移動が例えば180゜に近い回動と水平移動と
を含み、回転する切断部材の狭い下側からその円
形開口部を通してウエハーを回収するのには依然
として可なりの困難を伴なうものであつた。

その他に、結晶体を水平に配し、環状の切断部
材を垂直に配した形式の装置もある。この場合の
回収装置は、１つの吸引部材を有し、この吸引部
材がまず切り出されたウエハーを把持し、次いで
このウエハーをすべり板上に落し、ここからウエ
ハーはコンベアベルト上に滑り落ちて、装置の外
へ移送されるというものである。しかし、この場
合、ウエハーは移送中にすり傷を受けたり破損し
易い。

その他に、環状の切断部材を中空のシヤフト上
に配して、切り出されたウエハーをこのシヤフト
のボア内を通して回収できるようにした装置もあ
る。しかし、このような装置では、装置自体が複
雑になると共に、装置が大きくなるため多くのス
ペースを必要とする。

［発明が解決しようとする課題］ この発明の第１の目的はインゴツトから切り出
されたウエハーを吸着式ヘツドを用いて比較的簡
単な動作でしかも傷付けることなく、搬出コンベ
アベルト上に回収することができるウエハー製造
方法および装置を提供することにある。

この発明の別の目的は、内側に形成したボアの
周縁に刃を有する回転式の切断ブレードを使用し
て、これに直交配置の結晶体からウエハーを切り
出し、かつ、前記ボアを通して切り出したウエハ
ーを逆側の搬出位置まで結晶体の中心軸線を含む
面内で移動することができるウエハー製造装置を
提供することである。

この発明の別の目的は、ウエハー製造装置を小
形化してより経済的に結晶体からウエハーを切り
出すことができる装置を提供することである。

この発明の別の目的は、ウエハーを移動回収す
るための吸着式ヘツドを切り出されるウエハーに
対面させるとき、ウエハーの直径および／または
厚さの変更に適応することのできるウエハー製造
方法および装置を提供することである。

さらにこの発明の別の目的は、使用し易く配置
された各種の作動装置を、一人のオペレータが操
作できるウエハー製造装置を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段およびその作用］ 要約すると、この発明の装置は、中心のボア周
縁に刃を有する回転式切断ブレードを往復動する
切断装置と、切断ブレードのボア内にインゴツト
を直交状に送入するインゴツト送り装置とを有す
るウエハー製造装置において、ほぼ水平方向に配
置されたインゴツトの先端部から切り出されたウ
エハーを吸引保持するためのヘツドを有するチヤ
ツクアセンブリと、切断ブレードの一方側の静止
位置と切断ブレードの他方側に位置するウエハー
保持位置との間でヘツドをインゴツトの中心軸線
を含む鉛直面内で移動させる装置とを含んで成
り、さらに詳しくは、このヘツドを移動させる装
置が、本体フレームに設けた上下方向のガイドに
沿つて往復移動可能な支持体と、この支持体に水
平シヤフトを介して取付けられたスライドと、ス
ライドを水平方向に所定距離往復動させる駆動機
構と、該水平シヤフトに直角な水平ロツドを介し
てスライドに回動可能に取付けられたアームアセ
ンブリと、アームアセンブリを所定角度回転させ
るためのシリンダ機構と、アームアセンブリから
延出された前記チヤツクアセンブリをその先端に
取付けた中空アームを有することを特徴とする。

支持体はモータで回転されるねじ付シヤフトに
係合していて、上下方向に移動される。スライド
を水平方向に往復動させる駆動機構は、前記水平
シヤフトに平行して設けられたエアシリンダと、
このエアシリンダをウエハーの厚さに応じて所要
ストローク作動させるためのマイクロメータ機構
とを含む。従つて本発明のウエハー製造装置で
は、切り出されるウエハーの厚さや直径に応じ
て、吸着ヘツドをウエハー保持位置で水平方向と
鉛直方向に小移動可能で、一般に薄いウエハーに
対しても吸引把持を正しく行なうことができる。

また、このような装置によつて行なわれるこの
発明のウエハー製造方法は、支持された柱状のイ
ンゴツトをほぼ水平方向に移動して中心のボア周
縁に刃を有する回転切断ブレードのボア内にイン
ゴツト先端部を進入定置する工程と、インゴツト
の先端部からウエハーを切り出すために切断ブレ
ードをインゴツトに対して横切る方向に移動させ
る工程と、チヤツクアセンブリのヘツドを切断ブ
レードの一方側の静止位置からボアを経て切断ブ
レードの他方側のウエハー保持位置へとインゴツ
トの中心軸線を含む鉛直面内で移動させてウエハ
ーと対面させる工程と、切り出されるウエハーを
対面させたヘツドに吸引して保持する工程と、ウ
エハーを保持したヘツドを保持位置からボアを経
てもとの静止位置へ戻す工程と、ヘツドからウエ
ハーを放す工程とから成ることを特徴とする。

かくてこの発明においては、インゴツトは通
常、水平に支持されて、ウエハーの厚さに応じて
順次推進され、ボアの周縁に刃を有する環状の切
断ブレードが鉛直方向に下降されてインゴツトの
先端部からウエハーを切り出し、このときウエハ
ーの保持位置へ移動されたヘツドは真空によつて
ウエハーを吸着すると、直ちに反転されてもとの
静止位置に戻り、ウエハーを例えば搬出コンベア
上に放出する。この際、チヤツクアセンブリのヘ
ツドはほぼ下降した位置にある切断ブレードのボ
ア内を通過して、インゴツトの直下の鉛直面内で
往復的にほぼ90゜回動される。ヘツドのこのよう
なほぼ90゜の回動は吸着保持位置と放出静止位置
との間でウエハーの向きを合理的に変換する最短
の経路であり、ウエハー製造装置を小形化し、か
つその作動工程を簡単にする。

さらにこの発明においては、簡潔に配置された
各部材の駆動装置すなわちモータおよびエアシリ
ンダを１つの制御装置によつて連続的に制御する
ことも可能であるので、製造能力を増進できる。

この発明に関する目的や利点は、次の図面に基
づいた詳細な説明によつてさらに明らかになるで
あろう。

［実施例］ 次にこの発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。第１図はウエハー製造装置を総合的に示して
ある。このウエハー装造装置１０は、インゴツト
送り装置１１、切断ヘツド１２、ウエハー回収装
置１３、移送コンベア１４、制御装置１５および
テーブル１６より成る。

第１図において、インゴツト送り装置１１は、
水平方向に配置されたインゴツト１９の収納箱１
８を有し、この収納箱１８がテーブル１６の片側
から斜めに突設されたブラケツト１７に支持され
て、切断ヘツド１２と一直線上に配置されてい
る。またインゴツト収納箱１８には梁２１に支持
されたインゴツト１９を切断ヘツド１２の方へ移
動しかつ定置させる従来と同じ移送装置（図示し
ない）が設けられている。図示したように、イン
ゴツト１９は円柱状の結晶体２０であり、この結
晶体２０が従来通り取付け梁２１上に配設され
る。例えば、結晶体２０はシリコンで形成され、
取付け梁２１はグラフアイトで形成される。な
お、結晶体２０は円柱状以外の形状であつてもよ
い。

切断ヘツド１２はおおむね従来通りの構成で、
第８図に示すように回転式の切断ブレード２２を
有する。この切断ブレード２２には中心にボア２
３が形成され、このボア２３の周縁に内刃２４が
形成される。切断ヘツド１２には、また、結晶体
２０の軸線を直角に横切る鉛直面内で切断ブレー
ド２２を昇降させる装置（図示せず）が設けてあ
る。第１０図に示したように、切断ブレード２２
の下降によつて、結晶体２０からデイスク状のウ
エハー２５が切り出される。

第１図および第８図を参照すると、ウエハー回
収装置１３はチヤツクアセンブリ２６、アームア
センブリ３４および駆動装置２を有する。このチ
ヤツクアセンブリ２６は、結晶体２０から切り出
されたウエハー２５と係合するヘツド２７を有す
る。また、駆動装置２８は、切断ブレード２２の
静止位置（図示）と、切断ブレードの他側の切り
出された直後のウエハーを保持するための保持位
置（図示せず）との間で、ヘツド２７を移動させ
るためのものである。

第８図を参照すると、ヘツド２７はブロツク状
に構成され、その片面には複数のノズル２９が配
設される。このノズル２９を介して真空吸引する
ことによつて、切り出したウエハーをヘツド２７
に保持することができる。例えば、ノズル２０は
各列それぞれ３個で３列に配設される。

ヘツド２７には、直線部３１と湾曲部３２とか
ら成るアーム３０が接続され、ヘツド２７には、
直線部３１に対して偏心した状態で、湾曲部３２
に取り付けられる。アーム３０にはボアが形成さ
れ、ノズル２９をアーム３０の直線部３１の基端
に連通する。この基端の部分には差し込み部３３
が設けられ、可撓性のチユーブと開閉弁（図示せ
ず）を介して、適当な真空源（図示せず）と連結
される。図示したように、アーム３０はアームア
センブリ３４に固定され、アームアセンブリ３４
が、水平のロツド４５の回りに回動可能に取り付
けられている。

第２図、第３図および第８図を参照すると、ア
ームアセンブリ３４は、割りを形成した取付ブロ
ツク３６を有し、アーム３０はクランプボルト３
６′によつてこのブロツク３６の横穴に固される。
取付ブロツク３６は割出板３７と接しており、こ
の割出板３７がねじ（図示せず）によつて、アー
ム回動ブロツク３８に取り付けられる。取付ブロ
ツク３６は、３本の位置決め用の戻り止め付のド
ウエルピン３６″（第３図にその一つを示す）を
有し、それぞれのドウエルピン３６″は半ば露出
していて、割出抜３７内の３個の半径方向のスロ
ツト（図示せず）の各一つの内部に突出し、取付
ブロツク３６の位置が決められる。割出板３７は
さらに弓形スロツト３９（第２図）を有し、取付
ブロツク３６に固定されたピン４０がこの弓形ス
ロツト内をスライドする。さらに、取付ブロツク
３６、割出板３７およびアーム回動ブロツク３８
のそれぞれに形成した直通のボア内にボルト４２
を通し、このボルト４２にナツト４３およびワツ
シヤ４４を締着することによつて、取付ブロツク
３６が割出板３７およびアーム回動ブロツク３８
に固定される。ボルト４２の他端には、さらに手
動アーム４１が固定され、取付ブロツク３６およ
びアーム３０を手動で回動させることができる。
すなわち、ブロツク３６およびアーム３０を、割
出板３７に対して例えば90゜回動させて、切断ブ
レード２２の面から離すこともできるので、保守
が容易である。この一時的の回動位置では、ドウ
エルピン３６″は割出板３７の面上に載る。

アーム回動ブロツク３８はその上端に、第８図
のように割りが形成してあり、ボルト４５′（第
２図）によつて、水平軸線３５（第８図）上に配
設された軸受スリーブ３８′を固定できる。従つ
てアーム回動ブロツク３８をスライド４６の従属
レツグ４７に挿通固定されたロツド４５を中心と
してほぼ90゜回動させることができる。

第２図および第３図を参照すると、アームアセ
ンブリ３４は、アーム回動ブロツク３８と共に水
平ロツド４５を介して、スライド４６に回動可能
に取り付けられている。このスライド４６は左右
１対の従属レツグ４７と両方のレツグ４７をつな
ぐ連結部４８を有し、この従属レツグ４７内に水
平ロツド４５の両端が固定されている。連結部４
８には、１対のボア４９（第４図）が水平に形成
され、それぞれのボア４９内には、水平軸線５
１，５１ａ（第２図）上に配設されたシヤフト５
０が挿通されている。さらに、連結部４８の中央
部には鉛直方向に直径の大きなボア５２が形成さ
れるが、それは後述するエアシリンダ７３のロツ
ド７４を通すためのものである。

さらにスライド４６の一方の従属レツグ４７の
下部には、センサ取り付け用のブラケツト５３が
取り付けられている。ブラケツト５３には、端子
板５５と共に近接スイツチ５４，５４′が取り付
けられる。

第２図および第３図を参照すると、２本の水平
シヤフト５０の両端は、１対の直立ロツド５８に
そつて上下動可能に取り付けられた支持体５６の
上方前後の従属部６２内に固定されている。なお
シヤフト５０の中央部分にはスライド４６が摺動
可能に取り付けられている。

支持体５６は左右１対のレツグ５７（第２図）
を有し、このレツグ５７は、アーム駆動装置のベ
ースフレームＦに設けられたガイド部材としての
１対の直立ロツド５８に摺動可能に取り付けられ
ている。さらに支持体５６は、中央部に鉛直のボ
ア６０が形成された水平な連結部５９（第７図）
によつて左右のレツグ５７が相互に連結されてい
る。このボア６０の一部にはねじ付シヤフト６８
と螺合するためのねじ山が形成してある。

支持体５６は、また、連結部５９にボルトで固
定したブロツク６１を支持している。このブロツ
ク６１は第３図に示すように水平に図示左方へ延
出されるとともに、２組の従属部６２を有する。
各従属部６２には、ボア６３が形成され、各組の
ボア６３内にそれぞれの水平シヤフト５０が挿着
される。さらに、ブロツク６１の中央部には細長
い形状のボア６１′（第３図、第５図）が上下方
向に形成される。このボア６１′はエアシリンダ
７３のロツド７４を余裕をもつて通すためのもの
である。

第２図に示すように、ブラケツト６４がねじ６
５によつて一方のレツグ５７の下端に固定されて
いる。このブラケツト６４にはマグネツト６６
（第７図）が支持されているが、その目的につい
ては後述する。

第２図および第３図を参照すると、支持体５６
を昇降させるため、この装置のベースフレームＦ
にモーター６７が取り付けてあり、このモーター
６７によつて、支持体５６の連結部５９中央のね
じ付ボア６０内に螺合されたねじ付シヤフト６８
が駆動され、支持体５６はこのねじ付シヤフト６
８の回転方向に応じて、上下動を行なう。

水平シヤフト５０に摺動可能に取り付けられた
スライド４６はその両端部でブリツジ１６７を支
持している（第２図）。このブリツジ１６７は支
持体５６上部のブロツク６１を乗り越えている。
また、このブリツジ１６７には上下方向にボア１
６７′が形成される。ブリツジ１６７の上面には、
さらに、ブロツク６９が支持される。このブロツ
ク６９には、２本のねじ７０′（第５図）によつ
て、Ｕ字形のエアシリンダベース７０が固定され
る。さらに、エアシリンダベース７０には回動ピ
ン７１が水平に固着され、この回動ピン７１にＵ
字形のクランプブロツク７２が回動可能に取り付
けられている。第３図に示すように、エアシリン
ダ７３はその下部をクランプブロツク７２に固定
され、エアシリンダベース７０に対して回動ピン
７１によつて少し回動できるようにしてある。こ
のエアシリンダ７３は下方へ延びたロツド７４を
有し、このロツド７４はブロツク６９に形成した
ボア６９′、ブリツジ１６７に形成したボア１６
７′、ブロツク６１に形成したボア６１′およびス
ライド４６に形成したボア５２を通つて、下端の
ジヨイント７５によつてアーム回動ブロツク３８
の取付部３８″に連結される。詳しくは第８図に
示すように、ジヨイント７５はそのピン７５′に
よつてアーム回動ブロツクの取付部３８″に係合
される。この取付部３８″はアーム回動ブロツク
３８後部に固定されているが、ピン７５′との係
合位置は水平ロツド４５の後方で上方に離間した
位置である。このようにしてエアシリンダ７３
は、アームアセンブリ３４を水平ロツド４５の軸
線３５の回りに回動させるのに役立つ。エアシリ
ンダ７３の上端部には、差し込み部７３′が配設
され、この差し込み部７３′と圧縮空気源（図示
せず）とは、エアホース７３″を介して連結され
る。エアシリンダ７３が作動すると、そのピスト
ンロツド７４は下方へ押し下げられ、アーム回動
ブロツク３８が水平ロツド４５を中心に90゜回動
するが、このときエアシリンダ７３は回動ピン７
１を中心に僅かに回動する。しかしそのロツド７
４はスライド４６の余裕のあるボア５２内に移動
するので、何等不都合が生じない。

第３図および第５図を参照すると、調節装置７
６が設けられ、これによつて、支持体５６の従属
部６２間の１対のシヤフト５０に沿うスライド４
６の移動量を調節することができる。この調節は
ウエハーの厚さに相関してスライド４６を適切に
移動させるために行なうものである。

調節装置７６はブロツクフロント７７を有し、
このブロツクフロント７７には複数のねじ７９に
よつてプレート７８が固定されている。ブロツク
フロント７７は支持体５６上部に取り付けられた
ブロツク６１にボルト締めによつて連結され、実
質的には支持体５６と一体である。第３図に示す
ように、ブロツク６１上端には小さな段差部８０
が形成してあり、この段差部８０上にブロツクフ
ロント７７が受容される。第５図および第６図に
示すように、水平なエアシリンダ８１はピストン
ロツド８２を有する。このピストンロツド８２は
ゆるみ止めの環状体８３、ワツシヤ８４およびナ
ツト８５によつて、ブロツクフロント７７の凹部
に固定される。エアシリンダ８１の本体は一端に
ねじ山を刻んだステムを有し、このステムをブロ
ツク６９のフランジ６９″に通してナツト８６で
締着することによつてブロツク６９に固定され
る。

さらに、第５図に示すように、エアシリンダ８
１は管８１′を介して、圧縮空気源（図示せず）
に連結されているので、作動させると、エアシリ
ンダ８１の本体がブロツクフロント７７から遠ざ
かる方向へ動く。同様に、エアシリンダ８１の本
体に固定されたブロツク６９、ブリツジ１６７お
よびスライド４６は、ブロツクフロント７７およ
び支持体５６に対して水平に動く。このときエア
シリンダ７３も同じだけ動くが、ピン７１で回動
可能になつており、かつ連結アーム回動ブロツク
３８もスライド４６と共に水平動するので支障は
ない。

調節装置７６は、また、ブラケツトアセンブリ
８７を有する。このブラケツトアセンブリ８７は
ねじ８８によつて、ブロツクク６９に固定される
と共に、エアシリンダ８１の逆側へ直交状に延出
するブラケツト１０１を一端に有する。調節装置
７６には、さらにエアシリンダ８１の移動量を所
定長に調節するためのマイクロメータアセンブリ
８９がエアシリンダ８１に平行した形でブロツク
フロント７７の他端部に取り付けられている。

第５図に示したように、マイクロメータアセン
ブリ８９はブロツトフロント７７の中段に固定さ
れたＵ字形のブラケツト９０と、ブラケツト９０
の一端に摺動可能に取り付けられたピン９１と、
ピン９１を囲むように連係された回転可能なスリ
ーブ９２とを有する。ここで、スリーブ９２が回
転するピン９１が調節量に対応した直線運動を行
なう。さらに、ドウエルピン９３′によつてスリ
ーブ９２に係合されたシヤフト９３が、ブロツク
フロント７７に軸支されている。第３図に示すよ
うに、このシヤフト９３はその上に固定された小
ギヤ９４、チエーン９５および上方の駆動ギヤ９
６を介してギヤ９６を固定したシヤフト９７によ
つて駆動される。シヤフト９７はブロツクフロン
ト７７上部に回転可能に取り付けられ、手動ノブ
９８が前端に固定されている。第３図に示すよう
に、手沈ノブ９８はプレート７８の外側に位置
し、シヤフト９７はウエハーの厚さに相関した移
動量を示すカウンタ９９に連結されている。

第５図に示すように、マイクロメータアセンブ
リ８９のピン９１はシヤフト９３の回転によつて
その突出量を変え、かつブラケツト１０１に固定
されたストツパ１００に接離可能である。調節装
置７６の機能についてはさらに後述する。

再び第２図および第３図を参照すると、ベース
フレームＦにはチユーブ１０２が上下方向に取り
付けてあり、このチユーブ１０２内にアームの駆
動装置に必要な名種リード線が通される。チユー
ブ１０２の上端はブラケツト１０３内に固定され
る。このブラケツト１０３は支持体５６等の垂直
方向の移動最大限ストツパとして、ベースフレー
ムＦに締着されている。チユーブ１０２の下端
は、同じく本体フレームＦに取り付けられたホル
ダ１０４（第３図）内に固定される。このホルダ
１０４にはモータ６７が取り付けられると共に、
センサ用のブラケツト（図示せず）や移動下限ス
トツパとして作用するバンパ（図示せず）も取り
付けられる。ホルダ１０４には、さらに、端子１
０５も設けられる。また、ベースフレームＦの下
部にも端子１０６（第２図）が設けられる。

ウエハー製造装置１０には、また、各種の従属
装置が取り付けられていて、各可動部品の位置を
感知し、正確な連続（シーケンス）動作を行なわ
せることができるようにしてある。例えば第８図
に示すように、水平ロツド４５に軸支されたアー
ムアセンブリ３４のアーム回動ブロツク３８には
マグネツト１０７が、そして取付部３８″にはマ
グネツト１０８が設けられる。マグネツト１０７
が第３図に示すように、スライド下部のブラケツ
ト５３に設けた左側の近接スイツチ５４に隣接す
ると、スイツチ５４は制御装置１５に電気信号を
送り、アームアセンブリ３４がヘツド２７の静止
位置に対応する下方に位置することを示し、一
方、マグネツト１０８が右側の近接スイツチ５
４′に隣接すると、スイツチ５４′が電気信号を送
り、アームアセンブリ３４が第４図に示すように
ヘツド２７のウエハー保持位置に対応する完全に
上へ90゜回動した位置にあることを示す。同様に、
支持体５６のレツグ５７に設けたマグネツト６６
（第７図）がモーターの固定ホルダ１０４に取り
付けた近接スツチ（図示せず）に隣接すると、こ
の気接スイツチが信号を発して支持体５６がヘツ
ド２７の静止位置に対応する下方の位置にあるこ
とを示す。これらの信号はチヤツクアセンブリ２
６の回動が適正に行なわれることを保証する。

バンパ（図示せず）を適所に設け、可動部材の
ストツパとしても使用することができる。例え
ば、第２図〜第４図に示すように、スライド４６
にストツプバー１０９をねじ１１０を使つて水平
に固定しておき、これにアーム回動ブロツク３８
の一部を当接させ、アームアセンブリ３４の回動
動作の上限位置を正しく規制することができる。

再び調節装置７６に言及するが、ウエハー製造
装置１０において、切断されたウエハー２５の回
収操作を行なう場合、予めスライド４６の移動量
調節装置７６によつてウエハーの切断厚さに適合
させる。まずエアシリンダ８１を動かして、スト
ツパ１００をピン９１から離隔する（第６図）。
次いで手動ノブ９８を回して、スライド４６の移
動量を示すカウンタ９９の目盛を必要な設定値、
例えば、ウエハーの厚さ0.015インチ（0.38cm）
と必要な隙間代0.010インチ（0.025cm）との合計
値に合せる。この調節によつて、ヘツド２７がウ
エハーに対面するときのスライドの移動量が規制
され、エアシリンダ８１がストツパ１００をピン
９１と接触するまでスライドを前進させることが
できる。

次に第１１図から第１８図までを参照して、ウ
エハーの切断と回収の作用を説明する。ウエハー
装造装置１０を作動させると、切断ブレード２２
が回転しつつ下降して、内刃２４によつて結晶体
２０の切断を開始する。切断動作が進行して、切
断の完了位置に近く（第１１図）なると、エアシ
リンダ７３のロツド７４がアーム回動ブロツク３
８の後部を押し下げるので、アーム３０は第８図
のウエハー２５を放した静止位置から、水平ロツ
ド４５を中心として回動し、ヘツド２７が切断ブ
レード２２のボア２３内を通つて切断ブレード２
２の反対側へ移る。このときスライド４６は定め
られた後方位置にある。引続き、切断ブレード２
２が回転と下降とを続けるうちに、ヘツド２７は
支持体５６の上昇によつて第１２図および第１３
図に示すように、垂直に上昇する。この上昇直後
の位置においては、ヘツド２７は結晶体２０から
切り出されるウエハーから軸方向に少し離間して
いる。次いで、ヘツド２７は調節装置７６によつ
て設定された距離だけウエハー側に動かされ、ノ
ズル２９とウエハー２５とは適切な隙間代を置い
て隣接された状態となる（第１４図）。この時、
リミツトスイツチおよび真空路の開閉弁（図示せ
ず）が作動してノズル２９内は負圧とされ、ウエ
ハー２５がヘツド２７に吸着される。しかし、こ
の時点では、結晶体２０を支える取り付け梁２１
はまだ切断されていない。切断ブレード２２が回
転を続けると、ウエハー２５は完全に切り出され
る。ここで、ヘツド２７は第１５図に示すよう
に、後方（図示右方）に移動してウエハー２５を
結晶体２０から引き離す。それと同時に、結晶体
２０は後退機構（図示せず）によつて、切断ブレ
ード２２から離れる。次に、第１６図および第１
７図に示すように、ヘツド２７は垂直に降下し、
ウエハー２５は切断ブレード２２のボア２３の面
内に位置する。次に、エアシリンダ７３の作用に
よつてアーム３０がアーム回動ブロツク３８と共
に逆方向に回動して、ヘツド２７が静止位置（第
１８図）に戻される。この位置では、ウエハー２
５は移送コンベア１４上方に位置する。ここでア
ーム３０内の負圧状態が解除され、ウエハー２５
は移送コンベア１４上にゆるやかに落下する。以
後、切断ブレード２２が上方のスタート位置に戻
り、切断操作が同じようにして繰り返される。

第１図に示すように、移送コンベア１４には、
適当なカセツトホルダ１１１が取り付けてあるの
で、この中に切り出された複数のウエハー２５を
次々に重ねて、使用や運搬に供することができ
る。

１枚のウエハーが回収されると、第５図に示す
エアシリンダ８１が作動して、ブロツク６９と共
にスライド４６が前面のプレート７８から離され
ると共に、エアシリンダ７３がそのロツド７４を
延出するように作動して、アームアセンブリ３４
を第４図に示す位置に回動させ、ヘツド２７をほ
ぼ第１１図に示す位置に移動する。この時、エア
シリンダ７３は枢支ピン７１を中心に回動できる
ので無理が生じない。次に、モーター６７が動作
して、支持体５６を上昇させると（第４図）、ヘ
ツド２７がウエハー２５の下半部に対面する位置
まで上昇される（第１２図、第１３図）。次いで、
エアシリンダ８１が逆方向に作動され、ブロツク
６９はストツパ１００がピン９１に再び接触する
まで移動し、同時にスライド４６は支持体５６に
対して、例えば第４図に示す高さで左方へ移動す
る。従つてヘツド２７はすでに述べたようにウエ
ハー２５に近づく（第１４図）。この保持位置に
おいて、ヘツド２７に吸引力が付与されるので、
ヘツド２７のノズル２９に対して、切り出された
ウエハー２５が吸引保持される。例えば、直径４
インチ（10.16cm）、厚さ0.010ないし0.015インチ
（0.025ないし0.038cm）のウエハー２５であれば、
５ないし10ポンド（2.27ないし4.54Kg）の吸引力
をその垂直面に横方向に加えることによつて、ヘ
ツド２７にこのウエハー２５を保持できる。こう
して、ウエハー２５はその端面から前に述べた適
当な間隔、例えば0.010インチ（0.025cm）、の隙
間代を保つたヘツド２７へと移される。次いで、
このヘツドに対して逆順に動作が行なわれ、ウエ
ハー２５は切断ブレード２２のボア２３を通つ
て、第１８図に示す静止位置へと移される。

ここでヘツド内の負圧が解除され、結晶体２０
から切り出されたウエハー２５は次の工程に送る
ための移送コンベア１４に載せられる。

切り出されたウエハーを保持したヘツド２７が
切断ブレードのボア２３を通過すると、この切断
ブレード２２は次の切断工程に戻ることができ
る。ウエハーとヘツドが切断ブレードのボアを通
過する時間は比較的短いので、切断ブレード２２
は迅速に上方の始動位置へ戻される。

なお、このウエハー製造装置においては、ウエ
ハーを切断する代りに、支持体５６をゆつくり鉛
直に動かすことによつて、予め切断ブレード２２
の進路まで推進させたヘツド２７のノズル２９先
端部を切り揃えることができる。このとき、アー
ムアセンブリ３４は回動させてヘツドもほぼ保持
位置へ移動させており、調節装置７６のカウンタ
９９は零位置に予め設定されている。このように
ノズル２９の先端部を切り揃えることによつて、
すべてのノズル端面とウエハーの面を完全に平行
にすることができ、ウエハーの保持を確実としか
つウエハーを傷付けることがない。

第１図を参照すると、制御装置１５は各種の制
御部材や、プログラム装置を有する。このプログ
ラム装置によつて、支持体５６を上下に往復運動
させるためのモーター６７、スライド４６をほぼ
水平に往復運動させるためのエアシリンダ８１お
よびアームアセンブリ３４を回動させるためのエ
アシリンダ７３の動作をプログラムすることがで
きる。この制御装置およびプログラム装置は基本
的に公知技術によるものであるので、その説明は
省略する。

さらに、この装置の各種部材には、可撓性のバ
ンパを設けて、動作部材を定位置で止めるための
ストツパとして使用することもできる。

［発明の効果］ 本発明においては、ヘツドの静止位置とウエハ
ー保持位置との間の回動角度がほぼ90゜と小さく、
しかもその移動経路が水平配置されたインゴツト
の軸線の直下にあるので、装置を比較的小さい範
囲にまとめることができる。またヘツドはこの回
動のほかに保持位置において切り出されたウエハ
ーの対面に対して平行方向および直角方向に直線
的に小移動をすることができ、ウエハーの厚さや
直径の変更されたときにも適正位置へ容易に追随
させることが可能となる。またヘツドにはノズル
があり、常時、ウエハーの移動中の傷付きを有効
に防止する。さらに本発明の装置ではヘツドの回
動と上記直線的小移動とが２系統のエアシリンダ
と１系統のねじ軸回転モータによつて駆動される
ので、通常のプログラム装置を併用することによ
つて一連的制御運転を容易に実施することができ
るなど多くの特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のウエハー製造装置の斜視
図、第２図はこの発明のウエハー製造装置の一部
の正面図、第３図は静止位置における第２図の側
面図、第４図はアームアセンブリを静止位置から
回動させ、スライドを後方に移動させ、かつ支持
体を上方に移動させて示した第３図の類似図、第
５図は第２図の５−５線断面図、第６図は保持位
置から離間した位置を示す第５図の類似図、第７
図は第２図の７−７線断面図、第８図はこの発明
におけるウエハーのチヤツクアセンブリ回収装置
の一部の斜視図、第９図は第８図の９−９線断面
図、第１０図は切断工程の終了時点付近における
切断ブレードの位置を示す第９図の類似図、第１
１図は静止位置から回動させ後方にスライドさせ
たチヤツクアセンブリのヘツドの部分斜視図、第
１２図は結晶体と面する位置まで上昇したヘツド
の部分斜視図、第１３図は第１２図の位置におけ
るヘツドの側面図、第１４図はウエハー保持位置
においてウエハーから僅かに離間したヘツドの側
面図、第１５図は切り出されたウエハーを吸着し
た後、保持位置から後方へ少し移動されたヘツド
の側面図、第１６図は下降される支持体と共に下
降するヘツドを示す側面図、第１７図は吸着され
たウエハーが切断ブレードのボアに面する位置に
おけるチヤツクアセンブリのヘツドの部分斜視
図、第１８図は吸着したウエハーを静止位置に移
動させた場合のチヤツクアセンブリのヘツドの部
分斜視図である。 １９……インゴツト、２２……切断ブレード、
２３……ボア、２４……刃、２５……ウエハー、
２６……チヤツクアセンブリ、２７……ヘツド、
２９……ノズル、３０……アーム、３１……直線
部、３２……湾曲部、３４……アームアセンブ
リ、４５……ロツド（回動中心軸）、４６……ス
ライド、５０……シヤフト（水平案内軸）、５６
……支持体、５８……ガイドロツド（上下案内
軸）、６７……モーター、６８……ねじ付シヤフ
ト（上下動用）、７３……エアシリンダ（回動
用）、８１……エアシリンダ（水平動用）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インゴツトからウエハーを切り出して回収す
   るウエハー製造方法であつて、インゴツトをほぼ
   水平方向に移動して中心のボア周縁に刃を有する
   回転切断ブレードのボア内にインゴツト先端部を
   進入定置する工程と、インゴツトの先端部からウ
   エハーを切り出すために回転切断ブレードをイン
   ゴツトに対して横切る方向に下動させる工程と、
   チヤツクアセンブリのヘツドを切断ブレードの一
   方側の静止位置からボアを経て切断ブレードの他
   方側のウエハー保持位置へとインゴツトの中心軸
   線を含む鉛直面内で移動させてウエハーと対面さ
   せる工程と、切り出されるウエハーを対面させた
   ヘツドに吸引して保持する工程と、ウエハーを保
   持したヘツドを保持位置からボアを経てもとの静
   止位置へ戻す工程と、ヘツドからウエハーを放す
   工程とから成ることを特徴とするウエハー製造方
   法。 ２ 前記静止位置とウエハー保持位置の間のヘツ
   ドの移動がほぼ90゜の範囲にわたる回動を含んで
   行なわれる特許請求の範囲第１項記載のウエハー
   製造方法。 ３ 前記ヘツドをウエハーと対面させる工程にお
   いて、インゴツトの先端面に向かうヘツドの移動
   は、同端面に沿う上下方向の移動と同端面に直角
   な水平方向の移動とを含み、上下方向の移動によ
   つてインゴツトの直径の変更に適応し、水平方向
   の移動によつてウエハーの厚さの変更に適応可能
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のウエハー製造方法。 ４ 中心のボア周縁に刃を有する回転式切断ブレ
   ードを往復動する切断装置と、切断ブレードのボ
   ア内にインゴツトを直交状に送入するインゴツト
   送り装置とを有するウエハー製造装置において、
   ほぼ水平方向に配置されたインゴツトの先端部か
   ら切り出されたウエハーを吸引保持するためのへ
   ツドを有するチヤツクアセンブリと、ほぼ鉛直に
   配置された切断ブレードの一方側の静止位置と切
   断ブレードの他方側に位置するウエハー保持位置
   との間でヘツドをインゴツトの中心軸線を含む鉛
   直面内で移動させる装置とを含んで成ることを特
   徴とするウエハー製造装置。 ５ 前記ヘツドが静止位置とウエハー保持位置と
   の間でチヤツクアセンブリと共に回動される所定
   角度はほぼ90゜に限定されている特許請求の範囲
   第４項記載のウエハー製造装置。 ６ 前記チヤツクアセンブリがヘツドの吸着面に
   関して水平位置と鉛直位置との間で回動可能で、
   ヘツドをほぼ下降した位置にある切断ブレードの
   ボアを通じて移動させる構成の特許請求の範囲第
   ４項記載のウエハー製造装置。 ７ 前記ヘツドはその片面に複数のノズルを有
   し、これらのノズルが前記チヤツクアセンブリに
   接続された中空アームの内腔を通じかつ開閉弁を
   介して真空源に連通されている特許請求の範囲第
   ４項記載のウエハー製造装置。 ８ 中心のボア周縁に刃を有する回転式切断ブレ
   ードを上下に往復動する切断装置と、切断ブレー
   ドのボア内にほぼ水平方向に配置されたインゴツ
   トを直交状に送入するインゴツト送り装置とを有
   するウエハー製造装置であつて、インゴツトから
   切り出されたウエハーを吸引保持するためのヘツ
   ドを有するチヤツクアセンブリと、切断ブレード
   の一方側の静止位置と切断ブレードの他方側に位
   置するウエハー保持位置との間でヘツドをインゴ
   ツトの中心軸線を含む鉛直面内で移動させる装置
   とを含み、このヘツドを移動させる装置が、本体
   フレームに設けた上下方向のガイドに沿つて往復
   移動可能な支持体と、この支持体に水平シヤフト
   を介して取付けられたスライドと、スライドを水
   平方向に所定距離往復動させる駆動機構と、該水
   平シヤフトに直角な水平ロツドを介してスライド
   に回動可能に取付けられたアームアセンブリと、
   アームアセンブリを所定角度回動させるためのシ
   リンダ機構と、アームアセンブリから延出され前
   記チヤツクアセンブリをその先端に取付けた中空
   アームとを含んで成ることを特徴とするウエハー
   製造装置。 ９ 前記支持体がモータで回転されるねじ付シヤ
   フトに係合する部分を有して上下方向に移動可能
   である特許請求の範囲第８項記載のウエハー製造
   装置。 １０ 前記ヘツドはその片面に複数のノズルを有
   し、これらのノズルが前記中空アームの内腔を通
   じかつ開閉弁を介して真空源に連通されている特
   許請求の範囲第８項記載のウエハー製造装置。 １１ 前記スライドを水平方向に往復動させる駆
   動機構が、前記水平シヤフトに平行して設けられ
   たエアシリンダと、このエアシリンダをウエハー
   の厚さに応じて所要ストローク作動させるための
   マイクロメータ機構とを含み、前記ヘツドを切断
   されるウエハー端面に対向して接離可能となした
   特許請求の範囲第８項記載のウエハー製造装置。 １２ 前記支持体の上下方向の移動、前記スライ
   ドの水平方向の移動および前記アームアセンブリ
   の回動の各機構がプログラム装置によつて統一的
   に制御される特許請求の範囲第８項記載のウエハ
   ー製造装置。 １３ 前記吸引式ヘツドを有するチヤツクアセン
   ブリ２６は、ヘツド２７への真空通路を兼ねた中
   空アーム３０の先端に取り付けられ、このアーム
   の基端が、前記水平ロツド４５を含むアーム回動
   プロツク３８を背後に有するアームアセンブリ３
   ４に取り付けられ、水平ロツド４５はその両端を
   前記スライド４６の１対のレツグ４７に支持さ
   れ、スライド４６はそのレツグ４７を結ぶ上側連
   結部４８に挿通されかつ水平ロツド４５に垂直な
   前記水平シヤフト５０を介して、前記支持体５６
   上方のブロツク６１に水平方向に移動可能に連係
   され、支持体５６が水平シヤフト５０および水平
   ロツド４５に垂直な上下方向のガイドロツド５８
   に沿つて移動可能とされて、前記吸引式ヘツド２
   ７が前記切断ブレード２２の下降位置におけるボ
   ア２３を通り抜けて、切断ブレードの一方側から
   他方側へ往復回動し、かつブレードの他方側にお
   いてウエハー保持位置に対し水平および鉛直方向
   に小移動可能とされて成る特許請求の範囲第８項
   記載のウエハー製造装置。 １４ 前記アーム３０が前記アームアセンブリ３
   ４から延出する直線部とこの直線部から延出され
   る湾曲部とから成り、湾曲部には直線部に対して
   偏心させて前記ヘツド２７が取り付けてある特許
   請求の範囲第１３項記載のウエハー製造装置。 １５ 前記ヘツドを移動させる機構が、ヘツドを
   ほぼ90゜回動させるために、アーム３０を介して
   ヘツドに連係されたアームアセンブリ３４をスラ
   イド４６の有する水平ロツド４５を介して前記支
   持体５６に対して回動させる第１のエアシリンダ
   装置７３と、ヘツドを水平方向に小移動させるた
   めに、スライド４６を水平シヤフト５０上で支持
   体５６に対して往復動させる第２のエアシリンダ
   装置８１と、ヘツドを鉛直方向に小移動させるた
   めに、支持体５６を上下方向のガイドロツド５８
   に沿つて往復動させるねじ付シヤフト装置６８と
   を有する特許請求の範囲第１３項記載のウエハー
   製造装置。 １６ 前記第１のエアシリンダ装置７３、第２の
   エアシリンダ装置８１および前記ねじ付シヤフト
   装置６８が１つのプログラム制御装置１５に連係
   されている特許請求の範囲第１５項記載のウエハ
   ー製造装置。