基板の撓み補正装置および基板の取り出し方法
【課題】既存の設備の大幅な改良を伴うことなく、搬送アームと基板との衝突を確実に防止すること。
【解決手段】撓み補正装置３は、キャリア１に収納されたウエハ（基板）Ｗの表面に略直交する方向に移動可能な支持棒５（付勢手段）を備える。支持棒５は、キャリア１に収納されたウエハＷの中央部に当接または対向し、当該ウエハＷの中央部を付勢することにより、ウエハＷの撓みを補正する。このようにウエハＷの撓みを防止した状態で、搬送アーム２をウエハＷの下側に挿入してウエハＷを取り出すことにより、搬送アーム２とウエハＷとの衝突を確実に防止することができる。
【解決手段】撓み補正装置３は、キャリア１に収納されたウエハ（基板）Ｗの表面に略直交する方向に移動可能な支持棒５（付勢手段）を備える。支持棒５は、キャリア１に収納されたウエハＷの中央部に当接または対向し、当該ウエハＷの中央部を付勢することにより、ウエハＷの撓みを補正する。このようにウエハＷの撓みを防止した状態で、搬送アーム２をウエハＷの下側に挿入してウエハＷを取り出すことにより、搬送アーム２とウエハＷとの衝突を確実に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ等の基板の撓みを補正する装置、および、これを用いた基板の取り出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程、検査工程等においては、複数のウエハを収納するキャリアが用いられる。キャリアは、箱状容器の相対する内側面に、ウエハの周縁部を載せる棚状のウエハ受け部を上下に複数段備えたものである。ウエハをキャリアから取り出す際には、キャリアの前面の開口部からＵ字型の搬送アームをウエハの下側に挿入し、ウエハをウエハ受け部から１ｍｍ程度持ち上げて、キャリアから取り出す。
【０００３】
近年、厚みが２００μｍ以下の薄型ウエハが広く用いられるようになっている。このような薄型のウエハは、例えば外径を６インチとした場合に、自重により１．５ｍｍ程度の撓みが生じることが知られている。そのため、搬送アームをウエハの下側に挿入する際、搬送アームとウエハとが衝突し、ウエハまたはアームが破損するという問題がある。
【０００４】
ウエハの反りによるクラックや割れの発生を防止する技術としては、キャリアに、ウエハの周縁部を支持する第１の支持部と、ウエハの中央を支持する第２の支持部とを設ける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、反りが生じやすい大型のガラス基板をキャリアから取り出す技術に関し、ガラス基板の両端部を保持するコの字状の側部支持アームと、ガラス基板の中央を保持する中央支持アームを設け、側部支持アームと中央支持アームとの間に、ガラス基板の反り量に対応する段差を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、ウエハやガラス板等の基板を収納したキャリアを全体的に傾斜させることにより、基板の重力加重を垂直方向と水平方向に分散し、撓み量を低減する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３３２０９７号公報（図６、図８参照）
【特許文献２】特開２００５−２８５８２３号公報（図５参照）
【特許文献３】特開平９−１５９６１６号公報（図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１〜３に開示された技術では、搬送アームやキャリアなど、基板を取り出す装置に大幅な改良が必要であり、製造コストが上昇する原因となる。また、特許文献１〜３に開示された技術では、厚みが２００μｍ以下のウエハなど、外径に比して自重による撓み量が大きい基板は考慮されていないため、これらの技術を適用しても、搬送アームと基板との衝突を十分に防止することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、既存の設備の大幅な改良を伴うことなく、搬送アームと基板との衝突を防止できるようにすることを目的とする。
【００１０】
本発明に係る基板の撓み補正装置は、キャリアに収納された基板の表面に略直交する方向に移動可能な付勢手段を備え、前記付勢手段が、前記キャリアに収納された前記基板の中央部に当接または対向し、当該基板の中央部を付勢することにより、前記基板の撓みを補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、付勢手段が、基板の中央部を付勢して撓みを補正するため、この状態で基板の下側に搬送アームを挿入して基板の取り出しを行えば、基板と搬送アームとの衝突を防止することができる。また、従来の搬送アームを用いることができるため、既存の設備の大幅な改良が不要であり、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における基板の撓み補正装置の基本構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるキャリアを示す斜視図である。
【図３】図２に示した線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】図１に示した線分ＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における搬送アームによるウエハ（基板）の取り出しを説明するための図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における支持棒とウエハと搬送アームとの位置関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるウエハの取り出し工程を説明するための図である。
【図８】比較例におけるウエハの取り出し方法を示す正面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるウエハの撓み補正装置の基本構成を示す正面図である。
【図１０】図９に示した線分Ｘ−Ｘにおける断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるウエハの撓み補正装置の基本構成を示す正面図である。
【図１２】図１１に示した線分ＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態におけるウエハＷの取り出し工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態における基板の撓み補正装置の基本構成を示す正面図である。第１の実施の形態における基板の撓み補正装置（以下、撓み補正装置３とする）は、例えば、半導体の製造工程や検査工程等において、ウエハ（基板）をキャリア１から取り出す際に用いられるものである。ここでは、ウエハの一例として、外径Ｄが６インチ（１５０ｍｍ）、厚さが２００μｍ以下のウエハ（薄ウエハ）について説明するが、これに限定されるものではない。
【００１４】
まず、キャリア１について説明する。図２は、キャリア１を示す斜視図である。図３は、図２に示した線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。図２および図３に示すように、キャリア１は、前面が開放された箱状の容器であり、上下に相対する天板１３および底板１４と、左右に相対する側板１１，１２と、前後に相対する開口１６および背面板１７とを有している。ここでは、鉛直方向、すなわち天板１３と底板１４の相対する方向をＺ方向とし、左右方向、すなわち側板１１，１２の相対する方向をＸ方向とする。また、前後方向、すなわち開口１６と背面板１７とが対向する方向をＹ方向とする。
【００１５】
両側板１１，１２には、ウエハＷの周縁部を載せて保持する棚状のウエハ受け部１５が、互いに対向するように形成されている。ウエハ受け部１５は、それぞれ、Ｚ方向に所定の間隔（例えば４．８ｍｍ）を開けて複数段に形成されている。ウエハ受け部１５は、いずれもＹ方向に延在するリブであり、ウエハＷの周縁部（より具体的には、ウエハＷのＸ方向両端部分）を上面で保持する。
【００１６】
キャリア１の前面は、上述した開口１６となっており、この開口１６を介して、キャリア１内にウエハＷが収納され、また、キャリア１からウエハＷが取り出される。キャリア１の底板１４の中央部（ウエハＷの中央部にに対応する部分）には、後述する支持棒５を通過させるための開口部１４ａが形成されている。なお、底板１４は、開口部１４ａに限らず、支持棒５を通過させることができる構成を有していればよい。
【００１７】
図１において、本実施の形態における撓み補正装置３は、Ｚ方向に移動可能な付勢手段（当接部材）としての支持棒５を備えている。支持棒５は、ここでは、軸線方向をＺ方向とする柱状（例えば円柱状）の部材であり、材質は、フッ素樹脂、より具体的にはＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）が好ましい。
【００１８】
支持棒５は、駆動手段としてのモータ６によりＺ方向に駆動され、キャリア１の底板１４の開口部１４ａ（図２）からキャリア１内に挿入される。支持棒５は、少なくとも、キャリア１の底板１４よりも下方に退避した位置から、キャリア１の最上段のウエハ受け部１５に対応する位置まで、Ｚ方向に移動可能である。
【００１９】
図４は、図１に示した線分ＩＶ−ＩＶにおける断面図である。図４に示すように、支持棒５は、ＸＹ面内における位置が、キャリア１のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部（すなわちウエハＷの重心近傍）に対応するように配置されている。支持棒５とウエハＷとの当接部分（接触面）５ａの形状は、どのような形状でも良いが、一例としては円形が好ましい。また、当接部分５ａの外径ｄは、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であることが好ましい。
【００２０】
なお、支持棒５は、例えば、キャリア１を載置するためのＸＹ面に平行な載置面を有する載置台４（テーブル）に取り付けられているものとする。また、支持棒５を駆動するための上記モータ６は、制御部７によって駆動制御されるものとする。これら支持棒５およびモータ６により、本実施の形態における撓み補正装置３が構成されている。
【００２１】
図５は、キャリア１からウエハＷを取り出す搬送アーム２を示す図である。搬送アーム２は、ウエハＷを保持するためのＵ字状の先端部２１を有している。搬送アーム２は、図示しないアクチュエータにより、開口１６からキャリア１内にＹ方向に挿入され、ウエハ受け部１５に保持されたウエハＷを先端部２１で保持し、キャリア１の外部に搬出する。
【００２２】
図６は、キャリア１内に挿入された搬送アーム２と、ウエハＷと、支持棒５との位置関係を示す図である。搬送アーム２の先端部２１における一対のＹ方向延在部２１ａ，２１ｂの間隔（Ｘ方向の間隔）は、支持棒５の外径ｄよりも広い。すなわち、搬送アーム２の先端部２１がキャリア１内に挿入されてウエハＷを取り出す際に、搬送アーム２の先端部２１と支持棒５とが干渉することがない。
【００２３】
なお、搬送アーム２は、撓み補正装置３のモータ６を制御する制御部７によって制御されるものとする。
【００２４】
次に、本実施の形態における、キャリア１からのウエハＷの取り出し方法について、図７を参照して説明する。まず、複数のウエハＷが収納されたキャリア１が、載置台４に載置される。載置台４上には、キャリア１のＸＹ面内における位置を規制するガイド部材（図示せず）が配設されており、キャリア１に収納されたウエハＷの中央部のＸＹ面内における位置と、支持棒５のＸＹ面内における位置とが一致するようになっている。
【００２５】
キャリア１を載置台４に載置する段階では、支持棒５は、キャリア１の載置動作に干渉しないよう、キャリア１の底板１４よりも下方に退避している。
【００２６】
続いて、制御部７がモータ６を駆動して、支持棒５を上昇させる。図７に示すように、支持棒５は、キャリア１の底板１４の開口部１４ａを介してキャリア１内に侵入し、最下段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部に当接する。厚さが２００μｍ以下のウエハＷは、自重によって下方に撓み、中央部が周縁部よりも１．５ｍｍほど低くなっている。支持棒５がウエハＷの中央部を、ウエハ受け部１５に保持された周縁部と同じ高さまで押し上げる（付勢する）ことにより、ウエハＷの撓みが補正される。
【００２７】
支持棒５が、ウエハＷを（撓み補正に必要な押し上げ量だけ）押し上げた状態で、制御部７は支持棒５の上昇を停止する。この状態で、制御部７は、搬送アーム２をキャリア１の開口１６からキャリア１内にＹ方向に侵入させ、最下段のウエハＷの下側（図７に示す領域Ａ）に挿入する。このとき、支持棒５によりウエハＷの撓みが補正されているため、搬送アーム２とウエハＷとの衝突が防止される。
【００２８】
続いて、制御部７は、搬送アーム２を１ｍｍほど上昇させ、ウエハＷをウエハ受け部１５から持ち上げる。このとき、搬送アーム２のＵ字状の先端部２１（図６）は、支持棒５のＸ方向両側に位置しているため、支持棒５と干渉することがない。さらに、制御部７は、搬送アーム２を、キャリア１の開口１６から外部に移動させ、ウエハＷをキャリア１の外部に搬出する。そののち、搬送アーム２により、キャリア１から搬出したウエハＷを、半導体製造工程または検査工程における他の装置まで搬送する。
【００２９】
ウエハＷがキャリア１の外部に搬出された後、制御部７は、モータ６を駆動して支持棒５を再び上昇させ、下から２段目のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部を押圧して、撓みを補正する。この状態で、制御部７が、搬送アーム２を、再びキャリア１の開口１６からキャリア１内にＹ方向に侵入させ、下から２段目のウエハＷの下側に挿入する。さらに、制御部７は、搬送アーム２を１ｍｍほど上昇させて、ウエハＷをウエハ受け部１５から持ち上げ、搬送アーム２をキャリア１から外部に移動させ、ウエハＷをキャリア１の外部に搬出する。
【００３０】
同様にして、下から３段目のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷから、最上段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷまでを、全てキャリア１の外部に搬出する。全てのウエハＷがキャリア１から搬出された後、制御部７は、支持棒５を降下させ、キャリア１の底板１４よりも下側まで退避させる。そののち、キャリア１は、載置台４上から取り外され、新たに、ウエハＷが収納されたキャリア１が載置台４上に載置される。
【００３１】
このように、本実施の形態によれば、支持棒５によりウエハＷの中央部を押し上げて撓みを補正した状態で、搬送アーム２によるウエハＷの取り出しを行うため、撓み量の大きい（例えば厚みが２００μｍ以下の）ウエハＷであっても、搬送アーム２の挿入時にウエハＷと衝突することが防止される。そのため、ウエハＷおよび搬送アーム２の損傷を防止することができる。
【００３２】
また、搬送アーム２として、従来の搬送アームを使用できるため、既存の設備の改良が少なくて済み、製造コストを低減することができる。また、キャリア１として、底板１４に開口部１４ａを設けるだけで、従来のキャリアを使用できるため、製造コストをさらに低減することができる。
【００３３】
さらに、支持棒５が、ウエハＷの中央部に当接するように構成されているため、ウエハＷの撓みを効果的に補正できる上、ウエハＷを取り出す際の搬送アーム２のＵ字状の先端部２１に干渉することがない。
【００３４】
また、支持棒５とウエハＷとの接触面の外径ｄが、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であるため、搬送アーム２の先端部２１との干渉を防止できる上、ウエハＷの下面と支持棒５との接触による傷を最小限に抑制することができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、キャリア１の下段（支持棒５が配置された側の段）から順にウエハＷの取り出しを行うため、最下段から最上段までの全てのウエハを、撓みを補正しながら取り出すことができる。
【００３６】
比較例．
ここで、本実施の形態に対する比較例について説明する。
図８は、本実施の形態における撓み補正装置３を用いない場合のウエハの取り出し方法を示す正面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
上述したとおり、厚みが２００μｍ以下のウエハＷを用いた場合には、ウエハＷがキャリア１に保持された状態で、下方に１．５ｍｍ以上の撓みが生じる。すなわち、ウエハＷの中央部が周縁部に対して下方に１．５ｍｍ以上低い状態となる。
【００３７】
このようにウエハＷの中央部が周縁部に対して下方に１．５ｍｍ以上低くなった状態で、搬送アーム２をウエハＷの下側に挿入しようとすると、ウエハＷの撓みのため、図８に示す領域Ｂにおいて、搬送アーム２のＵ字状の先端部２１がウエハＷに衝突し、ウエハＷまたは搬送アーム２が損傷する可能性がある。
【００３８】
これに対し、上述した本実施の形態（図１〜図７）によれば、支持棒５によりウエハＷの中央部を押し上げて撓みを補正した状態で、搬送アーム２によるウエハＷの取り出しを行うため、例えば厚みが２００μｍ以下のウエハＷであっても、搬送アーム２とウエハＷとの衝突が防止される。そのため、ウエハＷおよび搬送アーム２の損傷を防止することができる。
【００３９】
第２の実施の形態．
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図９及び図１０は、第２の実施の形態における撓み補正装置３（基板の撓み補正装置）の基本構成を示す正面図およびＸＹ断面図である。第２の実施の形態における撓み補正装置３は、第１の実施の形態における支持棒５の代わりに、付勢手段（気体噴出部材）としての噴出管８を設けたものである。
【００４０】
第２の実施の形態における噴出管８は、例えば、軸線方向をＺ方向とする管状の部材であり、第１の実施の形態と同様、モータ６によりＺ方向に駆動され、キャリア１の底板１４の下方に退避した位置から、最上段のウエハ受け部１５に達する位置まで、移動可能に構成されている。
【００４１】
噴出管８は、キャリア１に保持されたウエハＷの中央部に対向する上端面に、一つ以上の噴出口（噴出口）８０を有している。噴出口８０の数は、ここでは４つとするが、これに限定されるものではない。各噴出口８０の開口面積は、例えば、５ｍｍ２とする。
【００４２】
噴出口８０は、噴出管８の内部に形成された図示しない通気孔に繋がっており、ポンプ等の気体供給装置８２から空気が供給される。噴出口８０から噴出される空気の流量は、ウエハＷの撓みを補正できる程度の流量であればよく、ここでは３ｍ／秒とする。気体供給装置８２は、例えば、制御部７により制御されるものとする。なお、噴出口８０から噴出する気体は、空気に限らず、他の気体であってもよい。
【００４３】
なお、噴出管８の上端面８ａの形状は、どのような形状であってもよいが、一例としては円形が好まく、また、その外径ｄは、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であることが好ましい。これら噴出管８、気体供給装置８２およびモータ６により、本実施の形態における撓み補正装置３が構成されている。他の構成要素は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００４４】
次に、本実施の形態における、キャリア１からのウエハＷの取り出し方法について説明する。まず、第１の実施の形態と同様に、複数のウエハＷが収納されたキャリア１を載置台４に載置したのち、制御部７がモータ６を駆動して、噴出管８を上昇させ、底板１４の開口部１４ａを介してキャリア１内に侵入させる。噴出管８の上端面が、最下段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部に対し、所定の間隔をあけて対向した状態で、制御部７は噴出管８の上昇を停止する。
【００４５】
制御部７は、さらに、気体供給装置８２からの空気供給を開始し、噴出管８の噴出口８０から、所定の流量（例えば３ｍ／秒）で空気を噴出する。噴出口８０から噴出された空気は、ウエハＷの中央部に吹き付けられ、これにより、ウエハＷの中央部が押し上げられる。厚さが２００μｍ以下のウエハＷは、自重による撓みのため、中央部が周縁部よりも１．５ｍｍほど低くなっているが、噴出口８０から噴出された空気がウエハＷの中央部を、ウエハ受け部１５に保持された周縁部と同じ高さまで押し上げることにより、ウエハＷの撓みが補正される。
【００４６】
この状態で、制御部７は、搬送アーム２を、最下段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの下側に挿入する。このとき、噴出口８０から噴出された空気によりウエハＷの撓みが補正されているため、搬送アーム２とウエハＷとの衝突が防止される。
【００４７】
そののち、制御部７は、第１の実施の形態で説明したように、搬送アーム２を１ｍｍ程度上昇させてウエハＷをウエハ受け部１５から持ち上げて、キャリア１から外部に搬出する。なお、搬送アーム２がウエハＷを持ち上げた後、次のウエハＷの撓み補正を開始するまで気体供給装置８２を停止するようにしてもよい。
【００４８】
同様にして、下から２段目のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷから、最上段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷまでを、全てキャリア１の外部に搬出する。全てのウエハＷをキャリア１から搬出した後、制御部７は、噴出管８を降下させ、キャリア１の底板１４よりも下方まで退避させる。そののち、キャリア１は、載置台４上から取り外され、新たに、ウエハＷが収納されたキャリア１が載置台４上に載置される。
【００４９】
このように、本実施の形態によれば、噴出管８から噴出する空気によりウエハＷの中央部を押し上げて撓みを補正した状態で、搬送アーム２によるウエハＷの取り出しを行うため、ウエハＷの撓み量が大きい場合であっても、ウエハＷと搬送アーム２との衝突を防止することができ、これによりウエハＷおよび搬送アーム２の損傷を防止することができる。
【００５０】
また、噴出管８が、ウエハＷの空気を吹き付けて非接触で持ち上げるよう構成されているため、ウエハＷの裏面に接触による傷が生じることがない。
【００５１】
さらに、噴出管８が、ウエハＷの中央部に対向するよう構成されていると共に、噴出管８の上端面８ａ（ウエハＷとの対向部分）の外径ｄが、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であるため、ウエハＷを取り出す際の噴出管８と搬送アーム２の先端部２１との干渉を確実に防止することができる。
【００５２】
また、キャリア１の下段（噴出管８が配置された側の段）から順にウエハＷの取り出しを行うため、最下段から最上段までの全てのウエハＷを、撓みを補正しながら取り出すことができる。
【００５３】
第３の実施の形態．
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１１及び図１２は、第３の実施の形態における撓み補正装置３（基板の撓み補正装置）の基本構成を示す正面図およびＸＹ断面図である。第３の実施の形態における撓み補正装置３は、第２の実施の形態における噴出管８の代わりに、付勢手段（気体吸入部材）としての吸入管９を設けたものである。
【００５４】
第３の実施の形態における吸入管９は、載置台４上に載置されたキャリア１よりも上方に配置されている。吸入管９は、例えば、軸線方向をＺ方向とする管状の部材であり、モータ６によりＺ方向に駆動され、キャリア１の天板１３よりも上方に退避した位置から、キャリア１の最下段のウエハ受け部１５に達する位置までＺ方向に移動可能に構成されている。
【００５５】
吸入管９は、キャリア１に収納されたウエハＷの中央部に対向する下端面に、一つ以上の吸入口９０（吸入口）を有している。吸入口９０の数は、ここでは４つとするが、これに限定されるものではない。各吸入口９０の開口面積は、例えば、５ｍｍ２とする。
【００５６】
吸入口９０は、吸入管９の内部に形成された通気孔（図示せず）に繋がっており、ポンプ等の気体吸入装置９２から空気が吸入される。吸入口９０から吸入される空気の流量は、ウエハＷの撓みを補正できる程度の流量であればよく、ここでは３ｍ／秒とする。気体吸入装置９２は、例えば、制御部７により制御されるものとする。なお、吸入口９０から吸入する気体は、空気に限らず、他の気体であってもよい。
【００５７】
吸入管９の下端面９ａの形状は、どのような形状であってもよいが、一例としては円形が好まく、また、その外径ｄは、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であることが好ましい。
【００５８】
なお、本実施の形態では、付勢手段としての吸入管９がキャリア１よりも上方に配置されるため、吸入管９およびモータ６は、図示しない支持部により、キャリア１よりも上方で支持されているものとする。また、キャリア１の天板１３には、吸入管９を通過させるための開口部１３ａが設けられている。これら吸入管９、気体吸入装置９２およびモータ６により、本実施の形態における撓み補正装置３が構成されている。他の構成要素は、第２の実施の形態で説明したとおりである。
【００５９】
次に、本実施の形態における、キャリア１からのウエハＷの取り出し方法について説明する。まず、第１の実施の形態と同様に、複数のウエハＷが収納されたキャリア１を載置台４上に載置したのち、制御部７がモータ６を駆動して、吸入管９を下降させ、天板１３の開口部１３ａを介してキャリア１内に侵入させる。吸入管９の下端面が、最上段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部に対し、所定の間隔をあけて対向した状態で、制御部７は吸入管９の下降を停止する。
【００６０】
制御部７は、さらに、気体吸入装置９２による空気吸入を開始し、吸入管９の吸入口９０から所定の流量（例えば３ｍ／秒）で空気を吸入する。吸入口９０からの空気の吸入に伴って生じる負圧によって、ウエハＷの中央部が押し上げられる。厚さが２００μｍ以下のウエハＷは、自重による撓みのため、中央部が周縁部よりも１．５ｍｍほど低くなっているが、吸入口９０からの空気吸入によって、ウエハＷの中央部が、ウエハ受け部１５に保持された周縁部と同じ高さまで押し上げられ、ウエハＷの撓みが補正される。
【００６１】
この状態で、制御部７は、搬送アーム２を、最上段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの下側に挿入する。このとき、吸入口９０からの空気吸入によりウエハＷの撓みが補正されているため、搬送アーム２とウエハＷとの衝突が防止される。
【００６２】
そののち、制御部７は、第１の実施の形態で説明したように、搬送アーム２を１ｍｍ程度上昇させてウエハＷをウエハ受け部１５から持ち上げて、キャリア１から外部に搬出する。なお、搬送アーム２がウエハＷを持ち上げた後、次のウエハＷの撓み補正まで、気体吸入装置９２を停止するようにしてもよい。
【００６３】
同様にして、上から２段目のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷから、最下段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷまでを、全てキャリア１の外部に搬出する。全てのウエハＷがキャリア１から搬出された後、制御部７は、吸入管９を上昇させ、キャリア１の天板１３よりも上方まで退避させる。そののち、キャリア１は、載置台４上から取り外され、新たに、ウエハＷが収納されたキャリア１が載置台４上に載置される。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、吸入管９からの空気吸入によりウエハＷの中央部を押し上げて撓みを補正した状態で、搬送アーム２によるウエハＷの取り出しを行うため、ウエハＷの撓み量が大きい場合であっても、ウエハＷと搬送アーム２との衝突を防止することができ、これにより、ウエハＷおよび搬送アーム２の損傷を防止することができる。さらに、吸入管９からの空気吸入により、ウエハＷの表面へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【００６５】
また、吸入管９は、ウエハＷに対向する位置で空気を吸入することによりウエハＷを非接触で押し上げるため、ウエハＷの表面に接触による傷が生じることがない。
【００６６】
さらに、吸入管９が、ウエハＷの中央部に対向するように構成されていると共に、吸入管９の下端面９ａ（ウエハＷとの対向部分）の外径ｄが、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であるため、ウエハＷを取り出す際の吸入管９と搬送アーム２の先端部２１との干渉を確実に防止することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、キャリア１の上段（吸入管９が配置された側の段）から順にウエハＷの取り出しを行うため、支持棒５と搬送アーム２との干渉を生じることなく、最下段のウエハＷまでの全ウエハの取り出しを行うことができる。
【００６８】
変形例．
なお、上述した各実施の形態は、適宜、組み合わせることができる。例えば、第１の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせる（すなわち、支持棒５と吸入管９の両方を備える）ことにより、ウエハＷをキャリア１の下段から順に取り出したい場合には、支持棒５（図１）を用いた撓み補正を行い、ウエハＷをキャリア１の上段から順に取り出したい場合には、吸入管９（図１１）を用いた撓み補正を行う、という選択が可能になる。同様に、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせてもよい。
【００６９】
上述した各実施の形態およびその変形例では、基板の一例として、厚みが２００μｍ以下のウエハについて説明したが、本発明は、どのような種類のウエハにも適用することができ、また、ウエハ以外の基板（例えばガラス基板）にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１ キャリア、 １５ ウエハ受け部、 １６ 開口、 ２ 搬送アーム、 ２１ 先端部、 ３ 撓み補正装置（基板の撓み補正装置）、 ４ 載置台、 ５ 支持棒（付勢手段、当接部材）、 ６ モータ（駆動手段）、 ７ 制御部、 ８ 噴出管（付勢手段、気体噴出部材）、 ８０ 噴出口、 ８２ 気体供給装置、 ９ 吸入管（付勢手段、気体吸入部材）、 ９０ 吸入口、 ９２ 気体吸入装置、 Ｗ ウエハ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ等の基板の撓みを補正する装置、および、これを用いた基板の取り出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程、検査工程等においては、複数のウエハを収納するキャリアが用いられる。キャリアは、箱状容器の相対する内側面に、ウエハの周縁部を載せる棚状のウエハ受け部を上下に複数段備えたものである。ウエハをキャリアから取り出す際には、キャリアの前面の開口部からＵ字型の搬送アームをウエハの下側に挿入し、ウエハをウエハ受け部から１ｍｍ程度持ち上げて、キャリアから取り出す。
【０００３】
近年、厚みが２００μｍ以下の薄型ウエハが広く用いられるようになっている。このような薄型のウエハは、例えば外径を６インチとした場合に、自重により１．５ｍｍ程度の撓みが生じることが知られている。そのため、搬送アームをウエハの下側に挿入する際、搬送アームとウエハとが衝突し、ウエハまたはアームが破損するという問題がある。
【０００４】
ウエハの反りによるクラックや割れの発生を防止する技術としては、キャリアに、ウエハの周縁部を支持する第１の支持部と、ウエハの中央を支持する第２の支持部とを設ける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、反りが生じやすい大型のガラス基板をキャリアから取り出す技術に関し、ガラス基板の両端部を保持するコの字状の側部支持アームと、ガラス基板の中央を保持する中央支持アームを設け、側部支持アームと中央支持アームとの間に、ガラス基板の反り量に対応する段差を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、ウエハやガラス板等の基板を収納したキャリアを全体的に傾斜させることにより、基板の重力加重を垂直方向と水平方向に分散し、撓み量を低減する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３３２０９７号公報（図６、図８参照）
【特許文献２】特開２００５−２８５８２３号公報（図５参照）
【特許文献３】特開平９−１５９６１６号公報（図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１〜３に開示された技術では、搬送アームやキャリアなど、基板を取り出す装置に大幅な改良が必要であり、製造コストが上昇する原因となる。また、特許文献１〜３に開示された技術では、厚みが２００μｍ以下のウエハなど、外径に比して自重による撓み量が大きい基板は考慮されていないため、これらの技術を適用しても、搬送アームと基板との衝突を十分に防止することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、既存の設備の大幅な改良を伴うことなく、搬送アームと基板との衝突を防止できるようにすることを目的とする。
【００１０】
本発明に係る基板の撓み補正装置は、キャリアに収納された基板の表面に略直交する方向に移動可能な付勢手段を備え、前記付勢手段が、前記キャリアに収納された前記基板の中央部に当接または対向し、当該基板の中央部を付勢することにより、前記基板の撓みを補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、付勢手段が、基板の中央部を付勢して撓みを補正するため、この状態で基板の下側に搬送アームを挿入して基板の取り出しを行えば、基板と搬送アームとの衝突を防止することができる。また、従来の搬送アームを用いることができるため、既存の設備の大幅な改良が不要であり、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における基板の撓み補正装置の基本構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるキャリアを示す斜視図である。
【図３】図２に示した線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】図１に示した線分ＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における搬送アームによるウエハ（基板）の取り出しを説明するための図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における支持棒とウエハと搬送アームとの位置関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるウエハの取り出し工程を説明するための図である。
【図８】比較例におけるウエハの取り出し方法を示す正面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるウエハの撓み補正装置の基本構成を示す正面図である。
【図１０】図９に示した線分Ｘ−Ｘにおける断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるウエハの撓み補正装置の基本構成を示す正面図である。
【図１２】図１１に示した線分ＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態におけるウエハＷの取り出し工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態における基板の撓み補正装置の基本構成を示す正面図である。第１の実施の形態における基板の撓み補正装置（以下、撓み補正装置３とする）は、例えば、半導体の製造工程や検査工程等において、ウエハ（基板）をキャリア１から取り出す際に用いられるものである。ここでは、ウエハの一例として、外径Ｄが６インチ（１５０ｍｍ）、厚さが２００μｍ以下のウエハ（薄ウエハ）について説明するが、これに限定されるものではない。
【００１４】
まず、キャリア１について説明する。図２は、キャリア１を示す斜視図である。図３は、図２に示した線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。図２および図３に示すように、キャリア１は、前面が開放された箱状の容器であり、上下に相対する天板１３および底板１４と、左右に相対する側板１１，１２と、前後に相対する開口１６および背面板１７とを有している。ここでは、鉛直方向、すなわち天板１３と底板１４の相対する方向をＺ方向とし、左右方向、すなわち側板１１，１２の相対する方向をＸ方向とする。また、前後方向、すなわち開口１６と背面板１７とが対向する方向をＹ方向とする。
【００１５】
両側板１１，１２には、ウエハＷの周縁部を載せて保持する棚状のウエハ受け部１５が、互いに対向するように形成されている。ウエハ受け部１５は、それぞれ、Ｚ方向に所定の間隔（例えば４．８ｍｍ）を開けて複数段に形成されている。ウエハ受け部１５は、いずれもＹ方向に延在するリブであり、ウエハＷの周縁部（より具体的には、ウエハＷのＸ方向両端部分）を上面で保持する。
【００１６】
キャリア１の前面は、上述した開口１６となっており、この開口１６を介して、キャリア１内にウエハＷが収納され、また、キャリア１からウエハＷが取り出される。キャリア１の底板１４の中央部（ウエハＷの中央部にに対応する部分）には、後述する支持棒５を通過させるための開口部１４ａが形成されている。なお、底板１４は、開口部１４ａに限らず、支持棒５を通過させることができる構成を有していればよい。
【００１７】
図１において、本実施の形態における撓み補正装置３は、Ｚ方向に移動可能な付勢手段（当接部材）としての支持棒５を備えている。支持棒５は、ここでは、軸線方向をＺ方向とする柱状（例えば円柱状）の部材であり、材質は、フッ素樹脂、より具体的にはＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）が好ましい。
【００１８】
支持棒５は、駆動手段としてのモータ６によりＺ方向に駆動され、キャリア１の底板１４の開口部１４ａ（図２）からキャリア１内に挿入される。支持棒５は、少なくとも、キャリア１の底板１４よりも下方に退避した位置から、キャリア１の最上段のウエハ受け部１５に対応する位置まで、Ｚ方向に移動可能である。
【００１９】
図４は、図１に示した線分ＩＶ−ＩＶにおける断面図である。図４に示すように、支持棒５は、ＸＹ面内における位置が、キャリア１のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部（すなわちウエハＷの重心近傍）に対応するように配置されている。支持棒５とウエハＷとの当接部分（接触面）５ａの形状は、どのような形状でも良いが、一例としては円形が好ましい。また、当接部分５ａの外径ｄは、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であることが好ましい。
【００２０】
なお、支持棒５は、例えば、キャリア１を載置するためのＸＹ面に平行な載置面を有する載置台４（テーブル）に取り付けられているものとする。また、支持棒５を駆動するための上記モータ６は、制御部７によって駆動制御されるものとする。これら支持棒５およびモータ６により、本実施の形態における撓み補正装置３が構成されている。
【００２１】
図５は、キャリア１からウエハＷを取り出す搬送アーム２を示す図である。搬送アーム２は、ウエハＷを保持するためのＵ字状の先端部２１を有している。搬送アーム２は、図示しないアクチュエータにより、開口１６からキャリア１内にＹ方向に挿入され、ウエハ受け部１５に保持されたウエハＷを先端部２１で保持し、キャリア１の外部に搬出する。
【００２２】
図６は、キャリア１内に挿入された搬送アーム２と、ウエハＷと、支持棒５との位置関係を示す図である。搬送アーム２の先端部２１における一対のＹ方向延在部２１ａ，２１ｂの間隔（Ｘ方向の間隔）は、支持棒５の外径ｄよりも広い。すなわち、搬送アーム２の先端部２１がキャリア１内に挿入されてウエハＷを取り出す際に、搬送アーム２の先端部２１と支持棒５とが干渉することがない。
【００２３】
なお、搬送アーム２は、撓み補正装置３のモータ６を制御する制御部７によって制御されるものとする。
【００２４】
次に、本実施の形態における、キャリア１からのウエハＷの取り出し方法について、図７を参照して説明する。まず、複数のウエハＷが収納されたキャリア１が、載置台４に載置される。載置台４上には、キャリア１のＸＹ面内における位置を規制するガイド部材（図示せず）が配設されており、キャリア１に収納されたウエハＷの中央部のＸＹ面内における位置と、支持棒５のＸＹ面内における位置とが一致するようになっている。
【００２５】
キャリア１を載置台４に載置する段階では、支持棒５は、キャリア１の載置動作に干渉しないよう、キャリア１の底板１４よりも下方に退避している。
【００２６】
続いて、制御部７がモータ６を駆動して、支持棒５を上昇させる。図７に示すように、支持棒５は、キャリア１の底板１４の開口部１４ａを介してキャリア１内に侵入し、最下段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部に当接する。厚さが２００μｍ以下のウエハＷは、自重によって下方に撓み、中央部が周縁部よりも１．５ｍｍほど低くなっている。支持棒５がウエハＷの中央部を、ウエハ受け部１５に保持された周縁部と同じ高さまで押し上げる（付勢する）ことにより、ウエハＷの撓みが補正される。
【００２７】
支持棒５が、ウエハＷを（撓み補正に必要な押し上げ量だけ）押し上げた状態で、制御部７は支持棒５の上昇を停止する。この状態で、制御部７は、搬送アーム２をキャリア１の開口１６からキャリア１内にＹ方向に侵入させ、最下段のウエハＷの下側（図７に示す領域Ａ）に挿入する。このとき、支持棒５によりウエハＷの撓みが補正されているため、搬送アーム２とウエハＷとの衝突が防止される。
【００２８】
続いて、制御部７は、搬送アーム２を１ｍｍほど上昇させ、ウエハＷをウエハ受け部１５から持ち上げる。このとき、搬送アーム２のＵ字状の先端部２１（図６）は、支持棒５のＸ方向両側に位置しているため、支持棒５と干渉することがない。さらに、制御部７は、搬送アーム２を、キャリア１の開口１６から外部に移動させ、ウエハＷをキャリア１の外部に搬出する。そののち、搬送アーム２により、キャリア１から搬出したウエハＷを、半導体製造工程または検査工程における他の装置まで搬送する。
【００２９】
ウエハＷがキャリア１の外部に搬出された後、制御部７は、モータ６を駆動して支持棒５を再び上昇させ、下から２段目のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部を押圧して、撓みを補正する。この状態で、制御部７が、搬送アーム２を、再びキャリア１の開口１６からキャリア１内にＹ方向に侵入させ、下から２段目のウエハＷの下側に挿入する。さらに、制御部７は、搬送アーム２を１ｍｍほど上昇させて、ウエハＷをウエハ受け部１５から持ち上げ、搬送アーム２をキャリア１から外部に移動させ、ウエハＷをキャリア１の外部に搬出する。
【００３０】
同様にして、下から３段目のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷから、最上段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷまでを、全てキャリア１の外部に搬出する。全てのウエハＷがキャリア１から搬出された後、制御部７は、支持棒５を降下させ、キャリア１の底板１４よりも下側まで退避させる。そののち、キャリア１は、載置台４上から取り外され、新たに、ウエハＷが収納されたキャリア１が載置台４上に載置される。
【００３１】
このように、本実施の形態によれば、支持棒５によりウエハＷの中央部を押し上げて撓みを補正した状態で、搬送アーム２によるウエハＷの取り出しを行うため、撓み量の大きい（例えば厚みが２００μｍ以下の）ウエハＷであっても、搬送アーム２の挿入時にウエハＷと衝突することが防止される。そのため、ウエハＷおよび搬送アーム２の損傷を防止することができる。
【００３２】
また、搬送アーム２として、従来の搬送アームを使用できるため、既存の設備の改良が少なくて済み、製造コストを低減することができる。また、キャリア１として、底板１４に開口部１４ａを設けるだけで、従来のキャリアを使用できるため、製造コストをさらに低減することができる。
【００３３】
さらに、支持棒５が、ウエハＷの中央部に当接するように構成されているため、ウエハＷの撓みを効果的に補正できる上、ウエハＷを取り出す際の搬送アーム２のＵ字状の先端部２１に干渉することがない。
【００３４】
また、支持棒５とウエハＷとの接触面の外径ｄが、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であるため、搬送アーム２の先端部２１との干渉を防止できる上、ウエハＷの下面と支持棒５との接触による傷を最小限に抑制することができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、キャリア１の下段（支持棒５が配置された側の段）から順にウエハＷの取り出しを行うため、最下段から最上段までの全てのウエハを、撓みを補正しながら取り出すことができる。
【００３６】
比較例．
ここで、本実施の形態に対する比較例について説明する。
図８は、本実施の形態における撓み補正装置３を用いない場合のウエハの取り出し方法を示す正面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
上述したとおり、厚みが２００μｍ以下のウエハＷを用いた場合には、ウエハＷがキャリア１に保持された状態で、下方に１．５ｍｍ以上の撓みが生じる。すなわち、ウエハＷの中央部が周縁部に対して下方に１．５ｍｍ以上低い状態となる。
【００３７】
このようにウエハＷの中央部が周縁部に対して下方に１．５ｍｍ以上低くなった状態で、搬送アーム２をウエハＷの下側に挿入しようとすると、ウエハＷの撓みのため、図８に示す領域Ｂにおいて、搬送アーム２のＵ字状の先端部２１がウエハＷに衝突し、ウエハＷまたは搬送アーム２が損傷する可能性がある。
【００３８】
これに対し、上述した本実施の形態（図１〜図７）によれば、支持棒５によりウエハＷの中央部を押し上げて撓みを補正した状態で、搬送アーム２によるウエハＷの取り出しを行うため、例えば厚みが２００μｍ以下のウエハＷであっても、搬送アーム２とウエハＷとの衝突が防止される。そのため、ウエハＷおよび搬送アーム２の損傷を防止することができる。
【００３９】
第２の実施の形態．
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図９及び図１０は、第２の実施の形態における撓み補正装置３（基板の撓み補正装置）の基本構成を示す正面図およびＸＹ断面図である。第２の実施の形態における撓み補正装置３は、第１の実施の形態における支持棒５の代わりに、付勢手段（気体噴出部材）としての噴出管８を設けたものである。
【００４０】
第２の実施の形態における噴出管８は、例えば、軸線方向をＺ方向とする管状の部材であり、第１の実施の形態と同様、モータ６によりＺ方向に駆動され、キャリア１の底板１４の下方に退避した位置から、最上段のウエハ受け部１５に達する位置まで、移動可能に構成されている。
【００４１】
噴出管８は、キャリア１に保持されたウエハＷの中央部に対向する上端面に、一つ以上の噴出口（噴出口）８０を有している。噴出口８０の数は、ここでは４つとするが、これに限定されるものではない。各噴出口８０の開口面積は、例えば、５ｍｍ２とする。
【００４２】
噴出口８０は、噴出管８の内部に形成された図示しない通気孔に繋がっており、ポンプ等の気体供給装置８２から空気が供給される。噴出口８０から噴出される空気の流量は、ウエハＷの撓みを補正できる程度の流量であればよく、ここでは３ｍ／秒とする。気体供給装置８２は、例えば、制御部７により制御されるものとする。なお、噴出口８０から噴出する気体は、空気に限らず、他の気体であってもよい。
【００４３】
なお、噴出管８の上端面８ａの形状は、どのような形状であってもよいが、一例としては円形が好まく、また、その外径ｄは、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であることが好ましい。これら噴出管８、気体供給装置８２およびモータ６により、本実施の形態における撓み補正装置３が構成されている。他の構成要素は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００４４】
次に、本実施の形態における、キャリア１からのウエハＷの取り出し方法について説明する。まず、第１の実施の形態と同様に、複数のウエハＷが収納されたキャリア１を載置台４に載置したのち、制御部７がモータ６を駆動して、噴出管８を上昇させ、底板１４の開口部１４ａを介してキャリア１内に侵入させる。噴出管８の上端面が、最下段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部に対し、所定の間隔をあけて対向した状態で、制御部７は噴出管８の上昇を停止する。
【００４５】
制御部７は、さらに、気体供給装置８２からの空気供給を開始し、噴出管８の噴出口８０から、所定の流量（例えば３ｍ／秒）で空気を噴出する。噴出口８０から噴出された空気は、ウエハＷの中央部に吹き付けられ、これにより、ウエハＷの中央部が押し上げられる。厚さが２００μｍ以下のウエハＷは、自重による撓みのため、中央部が周縁部よりも１．５ｍｍほど低くなっているが、噴出口８０から噴出された空気がウエハＷの中央部を、ウエハ受け部１５に保持された周縁部と同じ高さまで押し上げることにより、ウエハＷの撓みが補正される。
【００４６】
この状態で、制御部７は、搬送アーム２を、最下段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの下側に挿入する。このとき、噴出口８０から噴出された空気によりウエハＷの撓みが補正されているため、搬送アーム２とウエハＷとの衝突が防止される。
【００４７】
そののち、制御部７は、第１の実施の形態で説明したように、搬送アーム２を１ｍｍ程度上昇させてウエハＷをウエハ受け部１５から持ち上げて、キャリア１から外部に搬出する。なお、搬送アーム２がウエハＷを持ち上げた後、次のウエハＷの撓み補正を開始するまで気体供給装置８２を停止するようにしてもよい。
【００４８】
同様にして、下から２段目のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷから、最上段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷまでを、全てキャリア１の外部に搬出する。全てのウエハＷをキャリア１から搬出した後、制御部７は、噴出管８を降下させ、キャリア１の底板１４よりも下方まで退避させる。そののち、キャリア１は、載置台４上から取り外され、新たに、ウエハＷが収納されたキャリア１が載置台４上に載置される。
【００４９】
このように、本実施の形態によれば、噴出管８から噴出する空気によりウエハＷの中央部を押し上げて撓みを補正した状態で、搬送アーム２によるウエハＷの取り出しを行うため、ウエハＷの撓み量が大きい場合であっても、ウエハＷと搬送アーム２との衝突を防止することができ、これによりウエハＷおよび搬送アーム２の損傷を防止することができる。
【００５０】
また、噴出管８が、ウエハＷの空気を吹き付けて非接触で持ち上げるよう構成されているため、ウエハＷの裏面に接触による傷が生じることがない。
【００５１】
さらに、噴出管８が、ウエハＷの中央部に対向するよう構成されていると共に、噴出管８の上端面８ａ（ウエハＷとの対向部分）の外径ｄが、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であるため、ウエハＷを取り出す際の噴出管８と搬送アーム２の先端部２１との干渉を確実に防止することができる。
【００５２】
また、キャリア１の下段（噴出管８が配置された側の段）から順にウエハＷの取り出しを行うため、最下段から最上段までの全てのウエハＷを、撓みを補正しながら取り出すことができる。
【００５３】
第３の実施の形態．
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１１及び図１２は、第３の実施の形態における撓み補正装置３（基板の撓み補正装置）の基本構成を示す正面図およびＸＹ断面図である。第３の実施の形態における撓み補正装置３は、第２の実施の形態における噴出管８の代わりに、付勢手段（気体吸入部材）としての吸入管９を設けたものである。
【００５４】
第３の実施の形態における吸入管９は、載置台４上に載置されたキャリア１よりも上方に配置されている。吸入管９は、例えば、軸線方向をＺ方向とする管状の部材であり、モータ６によりＺ方向に駆動され、キャリア１の天板１３よりも上方に退避した位置から、キャリア１の最下段のウエハ受け部１５に達する位置までＺ方向に移動可能に構成されている。
【００５５】
吸入管９は、キャリア１に収納されたウエハＷの中央部に対向する下端面に、一つ以上の吸入口９０（吸入口）を有している。吸入口９０の数は、ここでは４つとするが、これに限定されるものではない。各吸入口９０の開口面積は、例えば、５ｍｍ２とする。
【００５６】
吸入口９０は、吸入管９の内部に形成された通気孔（図示せず）に繋がっており、ポンプ等の気体吸入装置９２から空気が吸入される。吸入口９０から吸入される空気の流量は、ウエハＷの撓みを補正できる程度の流量であればよく、ここでは３ｍ／秒とする。気体吸入装置９２は、例えば、制御部７により制御されるものとする。なお、吸入口９０から吸入する気体は、空気に限らず、他の気体であってもよい。
【００５７】
吸入管９の下端面９ａの形状は、どのような形状であってもよいが、一例としては円形が好まく、また、その外径ｄは、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であることが好ましい。
【００５８】
なお、本実施の形態では、付勢手段としての吸入管９がキャリア１よりも上方に配置されるため、吸入管９およびモータ６は、図示しない支持部により、キャリア１よりも上方で支持されているものとする。また、キャリア１の天板１３には、吸入管９を通過させるための開口部１３ａが設けられている。これら吸入管９、気体吸入装置９２およびモータ６により、本実施の形態における撓み補正装置３が構成されている。他の構成要素は、第２の実施の形態で説明したとおりである。
【００５９】
次に、本実施の形態における、キャリア１からのウエハＷの取り出し方法について説明する。まず、第１の実施の形態と同様に、複数のウエハＷが収納されたキャリア１を載置台４上に載置したのち、制御部７がモータ６を駆動して、吸入管９を下降させ、天板１３の開口部１３ａを介してキャリア１内に侵入させる。吸入管９の下端面が、最上段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの中央部に対し、所定の間隔をあけて対向した状態で、制御部７は吸入管９の下降を停止する。
【００６０】
制御部７は、さらに、気体吸入装置９２による空気吸入を開始し、吸入管９の吸入口９０から所定の流量（例えば３ｍ／秒）で空気を吸入する。吸入口９０からの空気の吸入に伴って生じる負圧によって、ウエハＷの中央部が押し上げられる。厚さが２００μｍ以下のウエハＷは、自重による撓みのため、中央部が周縁部よりも１．５ｍｍほど低くなっているが、吸入口９０からの空気吸入によって、ウエハＷの中央部が、ウエハ受け部１５に保持された周縁部と同じ高さまで押し上げられ、ウエハＷの撓みが補正される。
【００６１】
この状態で、制御部７は、搬送アーム２を、最上段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷの下側に挿入する。このとき、吸入口９０からの空気吸入によりウエハＷの撓みが補正されているため、搬送アーム２とウエハＷとの衝突が防止される。
【００６２】
そののち、制御部７は、第１の実施の形態で説明したように、搬送アーム２を１ｍｍ程度上昇させてウエハＷをウエハ受け部１５から持ち上げて、キャリア１から外部に搬出する。なお、搬送アーム２がウエハＷを持ち上げた後、次のウエハＷの撓み補正まで、気体吸入装置９２を停止するようにしてもよい。
【００６３】
同様にして、上から２段目のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷから、最下段のウエハ受け部１５に保持されたウエハＷまでを、全てキャリア１の外部に搬出する。全てのウエハＷがキャリア１から搬出された後、制御部７は、吸入管９を上昇させ、キャリア１の天板１３よりも上方まで退避させる。そののち、キャリア１は、載置台４上から取り外され、新たに、ウエハＷが収納されたキャリア１が載置台４上に載置される。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、吸入管９からの空気吸入によりウエハＷの中央部を押し上げて撓みを補正した状態で、搬送アーム２によるウエハＷの取り出しを行うため、ウエハＷの撓み量が大きい場合であっても、ウエハＷと搬送アーム２との衝突を防止することができ、これにより、ウエハＷおよび搬送アーム２の損傷を防止することができる。さらに、吸入管９からの空気吸入により、ウエハＷの表面へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【００６５】
また、吸入管９は、ウエハＷに対向する位置で空気を吸入することによりウエハＷを非接触で押し上げるため、ウエハＷの表面に接触による傷が生じることがない。
【００６６】
さらに、吸入管９が、ウエハＷの中央部に対向するように構成されていると共に、吸入管９の下端面９ａ（ウエハＷとの対向部分）の外径ｄが、ウエハＷの外径Ｄの１／５以下であるため、ウエハＷを取り出す際の吸入管９と搬送アーム２の先端部２１との干渉を確実に防止することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、キャリア１の上段（吸入管９が配置された側の段）から順にウエハＷの取り出しを行うため、支持棒５と搬送アーム２との干渉を生じることなく、最下段のウエハＷまでの全ウエハの取り出しを行うことができる。
【００６８】
変形例．
なお、上述した各実施の形態は、適宜、組み合わせることができる。例えば、第１の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせる（すなわち、支持棒５と吸入管９の両方を備える）ことにより、ウエハＷをキャリア１の下段から順に取り出したい場合には、支持棒５（図１）を用いた撓み補正を行い、ウエハＷをキャリア１の上段から順に取り出したい場合には、吸入管９（図１１）を用いた撓み補正を行う、という選択が可能になる。同様に、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせてもよい。
【００６９】
上述した各実施の形態およびその変形例では、基板の一例として、厚みが２００μｍ以下のウエハについて説明したが、本発明は、どのような種類のウエハにも適用することができ、また、ウエハ以外の基板（例えばガラス基板）にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１ キャリア、 １５ ウエハ受け部、 １６ 開口、 ２ 搬送アーム、 ２１ 先端部、 ３ 撓み補正装置（基板の撓み補正装置）、 ４ 載置台、 ５ 支持棒（付勢手段、当接部材）、 ６ モータ（駆動手段）、 ７ 制御部、 ８ 噴出管（付勢手段、気体噴出部材）、 ８０ 噴出口、 ８２ 気体供給装置、 ９ 吸入管（付勢手段、気体吸入部材）、 ９０ 吸入口、 ９２ 気体吸入装置、 Ｗ ウエハ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアに収納された基板の表面に略直交する方向に移動可能な付勢手段を備え、
前記付勢手段が、前記キャリアに収納された前記基板の中央部に当接または対向する位置まで移動し、前記基板の中央部を付勢することにより、前記基板の撓みを補正すること
を特徴とする基板の撓み補正装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記基板の表面に略直交する方向に移動可能で、前記キャリアの下側から前記キャリア内に移動可能な当接部材を有し、
前記当接部材が、前記キャリアに収納された前記基板の中央部に当接し、前記基板の中央部を押し上げることにより、前記基板の撓みを補正すること
を特徴とする請求項１に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記基板の表面に略直交する方向に移動可能で、前記キャリアの下側から前記キャリア内に移動可能な気体噴出部材を有し、
前記気体噴出部材は、前記基板に対向する面に噴出口を有し、
前記気体噴出部材は、前記噴出口を前記キャリアに収納された前記基板の中央部に対向させる位置まで移動し、前記噴出口から前記基板に気体を吹き付けることにより、前記基板の撓みを補正すること
を特徴とする請求項１に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記基板の表面に略直交する方向に移動可能で、前記キャリアの上側から前記キャリア内に移動可能な気体吸入部材を有し、
前記気体吸入部材は、前記基板に対向する面に吸入口を有し、
前記気体吸入部材は、前記吸入口を前記キャリアに収納された前記基板の中央部に対向させる位置まで移動し、前記吸入口から気体を吸入することにより、前記基板の撓みを補正すること
を特徴とする請求項１に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項５】
前記付勢手段が、前記基板に当接または対向する部分の外径は、前記基板の外径の１／５以下であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項６】
前記付勢手段は、前記キャリアの下側に退避した退避位置から、前記キャリアに収納された基板に当接または対向する位置まで、移動可能であることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項７】
前記基板は、ウエハであることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の基板の撓み補正装置を用い、
前記基板の撓み補正装置により撓みが補正された前記基板の下側に搬送アームを挿入し、前記基板を前記キャリアから取り出す工程
を含むことを特徴とする基板の取り出し方法。
【請求項９】
複数の基板を複数段に収納するキャリアを用い、
前記基板を前記キャリアから取り出す工程において、
複数の前記基板を、前記キャリアの前記付勢手段が配置された側の段から順に取り出すことを特徴とする請求項８に記載の基板の取り出し方法。
【請求項１】
キャリアに収納された基板の表面に略直交する方向に移動可能な付勢手段を備え、
前記付勢手段が、前記キャリアに収納された前記基板の中央部に当接または対向する位置まで移動し、前記基板の中央部を付勢することにより、前記基板の撓みを補正すること
を特徴とする基板の撓み補正装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記基板の表面に略直交する方向に移動可能で、前記キャリアの下側から前記キャリア内に移動可能な当接部材を有し、
前記当接部材が、前記キャリアに収納された前記基板の中央部に当接し、前記基板の中央部を押し上げることにより、前記基板の撓みを補正すること
を特徴とする請求項１に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記基板の表面に略直交する方向に移動可能で、前記キャリアの下側から前記キャリア内に移動可能な気体噴出部材を有し、
前記気体噴出部材は、前記基板に対向する面に噴出口を有し、
前記気体噴出部材は、前記噴出口を前記キャリアに収納された前記基板の中央部に対向させる位置まで移動し、前記噴出口から前記基板に気体を吹き付けることにより、前記基板の撓みを補正すること
を特徴とする請求項１に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記基板の表面に略直交する方向に移動可能で、前記キャリアの上側から前記キャリア内に移動可能な気体吸入部材を有し、
前記気体吸入部材は、前記基板に対向する面に吸入口を有し、
前記気体吸入部材は、前記吸入口を前記キャリアに収納された前記基板の中央部に対向させる位置まで移動し、前記吸入口から気体を吸入することにより、前記基板の撓みを補正すること
を特徴とする請求項１に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項５】
前記付勢手段が、前記基板に当接または対向する部分の外径は、前記基板の外径の１／５以下であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項６】
前記付勢手段は、前記キャリアの下側に退避した退避位置から、前記キャリアに収納された基板に当接または対向する位置まで、移動可能であることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項７】
前記基板は、ウエハであることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の基板の撓み補正装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の基板の撓み補正装置を用い、
前記基板の撓み補正装置により撓みが補正された前記基板の下側に搬送アームを挿入し、前記基板を前記キャリアから取り出す工程
を含むことを特徴とする基板の取り出し方法。
【請求項９】
複数の基板を複数段に収納するキャリアを用い、
前記基板を前記キャリアから取り出す工程において、
複数の前記基板を、前記キャリアの前記付勢手段が配置された側の段から順に取り出すことを特徴とする請求項８に記載の基板の取り出し方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−８４７１５（Ｐ２０１２−８４７１５Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３０２９３（Ｐ２０１０−２３０２９３）
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【出願人】（３０８０３３７１１）ラピスセミコンダクタ株式会社 (898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【出願人】（３０８０３３７１１）ラピスセミコンダクタ株式会社 (898)
【Ｆターム（参考）】
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