半導体ウェハの自動搬送・レーザー印字装置
業界
半導体
ワーク
半導体ウェハ
ワークサイズ
φ200・φ150、厚さ20μm
対応工程
搬送➡レーザー印字➡印字チェック➡収納
特記事項
クリーン環境
事例詳細
本事例では、ユーザー様より「半導体ウェハをダイシングフレームに保持した状態で、ケースからの取り出し、QRコードのレーザー印字、QRコードの読取り、そして再収納までを全自動化したい」とのご要望をいただきました。すでにお客様側で温められていた自動化の構想をベースに、当社との技術的な打ち合わせを重ね、20μmという半導体ウェハ特有のハンドリング方法や、印字精度を担保するための精密位置決めといった具体的な課題を抽出・明確化し、装置仕様を固めていきました。
詳細設計のフェーズでは、まず薄物ワークを安全かつ高速に移動させるための搬送機構設計に注力しました。ダイシングフレームを確実にチャッキングしつつ、ウェハ面には一切のストレスを与えないハンドリング機構としました。また、クリーンルームでの使用が想定されるため、塵・埃・ヒューム対策として、装置内に集塵機構を組み込んでいます。
次に、レーザー印字工程の最適化設計を行いました。ケースから取り出したワークを印字ステージへ搬送する際、ワークの保持状態によって生じる位置ズレが印字品質に直結します。これに対し、安定した搬送ができるよう、ダイシングフレームの微妙な歪みやワークのセット誤差を規制しつつ、画像認識によるアライメント補正を組み合わせた二段構えの位置決め制御を実装しました。これにより、20μmという極薄ウェハであっても、レーザー印字に要求されるミクロン単位の停止精度を確実に担保し、印字の傾きや位置ズレによる読み取りエラーを徹底的に排除しております。
当社が培ってきた「安定搬送」の知見を活かし、搬送中の振動を極限まで抑えるとともに、結果として、極薄ウェハへの搬送・レーザー印字工程の自動化に成功し、お客様の製造ラインにおける品質安定化と生産効率の向上に大きく貢献することができました。