説明

基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法

【課題】保持治具を含むシステム全体として十分な効果が期待できる基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法を提供する。
【解決手段】半導体ウェーハ1、半導体ウェーハ用の保持治具10、及び半導体ウェーハ1を着脱自在に吸着した保持治具10の少なくともいずれかを整列収納する一対の基板収納容器30・30Aと、半導体ウェーハ1、半導体ウェーハ用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を吸着する吸着プレート40と、一対の基板収納容器30・30Aと吸着プレート40の間で半導体ウェーハ1、保持治具10、あるいは半導体ウェーハ1を着脱自在に吸着した保持治具10を取り扱う多関節型の搬送ロボット50と、搬送ロボット50のアーム53に装着されて保持治具10を着脱自在に保持するハンド60と、半導体ウェーハ用の保持治具10又は半導体ウェーハ1を着脱自在に吸着した保持治具10用のアライメント装置70とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウェーハのバックグラインド工程やダイシング工程等で使用される基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体ウェーハは、図示しないが、例えば775μmの厚さを有する円板にスライスされ、裏面がバックグラインド装置により100μm以下の厚さに薄くバックグラインドされた後、ダイシング工程に供されるが、非常に薄く割れやすく、弓なりに反ることも少なくないので、ハンドリング等の作業中に簡単に破損してしまうという問題がある(特許文献1、2参照)。
【0003】
そこで、出願人は、係る問題を解消すべく、半導体ウェーハよりも拡径の基台と、この基台表面の凹み穴に配設される多数の突起と、基台表面の周縁部に設けられて多数の突起を被覆する変形可能な半導体ウェーハ用の密着層と、基台と密着層とを貫通する貫通路と、基台に穿孔されて多数の突起と密着層との間の空間に連通する連通路とを備えた保持治具を提案し、この保持治具に半導体ウェーハを密着保持させるようにしている。
【特許文献1】特開2005−223359号公報
【特許文献2】特開2000−100924号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、例え優れた保持治具を提案しても、保持治具の提案のみに止まり、保持治具周辺の基板収納容器、半導体ウェーハ用の吸着具、及び半導体ウェーハを取り扱う搬送ロボット等の仕様が不十分では、半導体ウェーハの破損防止や保護に関し、システム全体の最適化を必ずしも図ることができず、システム全体として十分に機能しないおそれが考えられる。
【0005】
本発明は上記に鑑みなされたもので、保持治具を含むシステム全体として十分な効果が期待できる基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明においては上記課題を解決するため、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着(負圧等の吸引力や粘着力により着ける)した保持治具の少なくともいずれかを収納する基板収納容器と、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを吸着する吸着手段と、少なくともこれら基板収納容器と吸着手段との間で基板、保持治具、あるいは基板を着脱自在に吸着した保持治具を取り扱う搬送ロボットと、この搬送ロボットに設けられて保持治具を着脱自在に保持するハンドとを備えたものであって、
保持治具は、少なくとも基板と略同じ幅の基台と、この基台に設けられる複数の突起と、基台に設けられて複数の突起を被覆する変形可能な基板用の密着層と、基台と密着層とを貫通する貫通路と、基台に設けられて複数の突起と密着層との間の空間に連通する(気体の流れる状態にする)連通路とを含み、
ハンドは、搬送ロボットに回転可能に設けられて保持治具の基台を着脱自在に保持可能なハンド本体と、このハンド本体に設けられ、保持治具の貫通路に連通して基板と密着層との間の気体を外部に導く第一の排気路と、ハンド本体に設けられ、保持治具の連通路に連通して複数の突起と密着層との間の気体を外部に導く第二の排気路とを含んでなることを特徴としている。
【0007】
なお、基板用の保持治具又は基板を着脱自在に吸着した保持治具用のアライメント手段を備えることができる。
また、基板収納容器は、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面を着脱自在に覆う蓋体とを含むと良い。
【0008】
また、基板収納容器は、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する容器本体と、この容器本体の開口した上面を着脱自在に覆う蓋体とを含むと良い。
また、吸着手段には、負圧化されることにより基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具のいずれかを着脱自在に吸着する通気性の多孔質体を含ませることができる。
【0009】
また、ハンドのハンド本体に、第一の排気路に連通する保持治具用の第一の保持溝を形成することができる。
また、ハンドのハンド本体に、第二の排気路に連通する保持治具用の第二の保持溝を形成することもできる。
【0010】
さらに、本発明においては上記課題を解決するため、請求項1ないし7いずれかに記載の基板等の取扱装置を使用して、基板、この基板用の保持治具、あるいは基板を着脱自在に吸着した保持治具を取り扱うことを特徴としている。
【0011】
ここで、特許請求の範囲における基板等には、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具が含まれる。基板は、少なくとも各種サイズ(口径200mm、300mm、450mm等)の半導体ウェーハ、液晶ガラス、石英ガラス、プリント配線板等を含み、保護テープの粘着の有無を特に問うものではない。また、基板収納容器、吸着手段、及び搬送ロボットは、これらが一列に並んでいても良いし、搬送ロボットの周囲に基板収納容器と吸着手段とが配列される構成等でも良い。
【0012】
基板収納容器は、単数複数、透明、不透明、半透明を特に問うものではない。また、吸着手段は、負圧を利用する独立した吸着具でも良いし、各種の装置に併設された吸着機構でも良く、単数複数を問うものではない。搬送ロボットは、固定タイプ、自走タイプ、天井タイプ、多関節タイプ等があるが、特に限定されるものではなく、基板収納容器、吸着手段、アライメント手段の間で基板等を取り扱うタイプでも良い。また、ハンドは、板形でも良いし、ブロック形等でも良い。このハンドのハンド本体は搬送ロボットに回転可能に設けられるが、この回転には、回動や反転、揺動が含まれる。
【0013】
第一、第二の保持溝は、平面視でリング形や枠形等の略エンドレスに形成することができる。さらに、基板等の取扱装置は、単体で使用することができるが、特に限定されるものではない。例えば、バックグラインド装置やフレームマウンタ装置に代表される半導体ウェーハ用の加工装置に併設して使用することもできる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、保持治具の他、保持治具周辺の基板収納容器、基板用の吸着手段、及び基板を取り扱う搬送ロボット等の仕様を定めてシステム化するので、基板の保護に関し、保持治具を含むシステム全体として十分な効果が期待できる。また、保持治具に基板を吸着するので、例え基板が薄く割れやすくても、作業中に基板が簡単に破損してしまうことが少ない。
また、基板用の保持治具又は基板を着脱自在に吸着した保持治具用のアライメント手段を備えれば、基板収納容器から取り出された基板用の保持治具や基板を吸着した保持治具を搭載してセンタリングすることができるので、後の作業で基板やその保持治具の位置ずれ等を招くのを防ぐことができる。
【0015】
また、吸着手段として、負圧化されることにより基板等を着脱自在に吸着する通気性の多孔質体を備えれば、多孔質体に基板を略平面に保持し、簡易な構成で基板等の精密な加工、精密な検査、測定等が可能になる。また例えば、基板が薄い半導体ウェーハの場合には、多孔質体の表面に薄い半導体ウェーハを破損させることなく平面保持し、簡易な構成で半導体ウェーハを精密に加工することが可能になる。
【0016】
また、ハンドのハンド本体に、第一の排気路に連通する保持治具用の第一の保持溝を形成すれば、基板を吸着しながらの搬送が可能になる。
さらに、ハンドのハンド本体に、第二の排気路に連通する保持治具用の第二の保持溝を形成すれば、密着層を変形させつつ搬送することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、図面を参照して本発明に係る基板等の取扱装置の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における基板等の取扱装置は、図1ないし図27に示すように、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、及び半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10の少なくともいずれかを収納する一対の基板収納容器30・30Aと、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、及び半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10の少なくともいずれかを吸着する吸着プレート40と、少なくともこれら一対の基板収納容器30・30Aと吸着プレート40との間で半導体ウェーハ1、保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を取り扱う搬送ロボット50と、この搬送ロボット50に装着されて保持治具10を保持するハンド60と、半導体ウェーハ1用の保持治具10又は半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10用のアライメント装置70とを備えて構成される。
【0018】
半導体ウェーハ1は、図1、図3ないし図11、図16に示すように、例えば775μmの厚さを有する口径300mmの薄い円板にスライスされ、裏面が図示しないバックグラインド装置により100μm以下の厚さにさらに薄くバックグラインドされた後、ダイシング工程に供される。この半導体ウェーハ1のパターンが形成された表面には、半導体ウェーハ1よりもやや拡径のBGテープ2が保護のために選択的に粘着される。
【0019】
保持治具10は、図1、図3ないし図11に示すように、口径300mmの半導体ウェーハ1よりも拡径の基台11と、この基台11の表面に配設される多数の突起13と、基台11の表面に設けられて多数の突起13を被覆する弾性変形可能な半導体ウェーハ1用の密着層14と、基台11と密着層14とを貫通する貫通路16と、基台11に穿孔されて多数の突起13と密着層14との間の空間15に連通する連通路17とを備えて構成される。
【0020】
基台11は、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ガラス、セラミック、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレス等の材料を使用して剛性を有する平面円形の板に形成され、表面の周縁部を除く大部分に、半導体ウェーハ1よりもやや小さい平面円形の凹み穴12が浅く凹み形成される。この基台11表面の凹み穴12には、密着層14を支持する多数の突起13が所定の間隔をおいて規則的に配設され、各突起13が凹み穴12の深さと略同じ高さ・長さの円柱形に形成される。多数の突起13は、例えば成形法、サンドブラスト法、エッチング法等により凹み穴12の底面に一体形成される。
【0021】
密着層14は、可撓性、弾性、粘着性の材料を使用して半導体ウェーハ1よりも拡径で柔軟な薄膜に形成され、基台11の表面周縁部と各突起13の平坦な上面とに接着されるとともに、基台11の凹み穴12や多数の突起13を被覆してこれら12・13との間にエア流通用の空間15を区画形成しており、半導体ウェーハ1に着脱自在に密着保持する。この密着層14は、例えば耐熱性、耐候性、経時安定性に優れるシリコーン系、ウレタン系、オレフィン系、フッ素系のエラストマーを使用して平面円形に形成され、中心部が断面略漏斗形に凹んで凹み穴12の底面に接着される。
【0022】
貫通路16は、基台11の凹み穴12と密着層14の中心部を厚さ方向に貫通し、密着層14と半導体ウェーハ1との間のエア(図の矢印参照)を外部に排気することにより、密着層14に対する半導体ウェーハ1の密着を確保するよう機能する(図4、図7等参照)。また、連通路17は、基台11の凹み穴12の周縁部を厚さ方向に貫通し、凹み穴12、多数の突起13、密着層14との間の空間15のエア(図の矢印参照)を外部に排気することにより、密着層14を多数の突起13に応じ凸凹に変形させるよう機能する(図3、図6、図10等参照)。
【0023】
一対の基板収納容器30・30A、吸着プレート40、搬送ロボット50、及びアライメント装置70は、図1、図12ないし図14に示すように、平面略扇形の平坦なベースフレーム20に配設され、このベースフレーム20の下面には、アジャスター付きのキャスター21が間隔をおいて複数装着される。
【0024】
ベースフレーム20は、その隅部上に搬送ロボット50が固定され、屈曲した周縁部付近には、一対の基板収納容器30・30A用の台座22と吸着プレート40用の台座23とが間隔をおいて配設されており、この複数の台座22・23上には、透明のテーブル24が水平に装着される。各基板収納容器30・30A用の台座22の上面には、基板収納容器30・30A用の位置決めピンや検知センサ(図示せず)が複数設けられ、吸着プレート40用の台座23の上面には、吸着プレート40用の位置決めピン(図示せず)が複数立設される。
【0025】
一対の基板収納容器30・30Aは、図1等に示すように、例えば一の基板収納容器30が半導体ウェーハ1用の保持治具10を必要枚数整列収納し、他の基板収納容器30Aが半導体ウェーハ1を着脱自在に吸着した保持治具10を必要枚数整列収納する。各基板収納容器30・30Aは、図15に示すように、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10の少なくともいずれかを整列収納する容器本体31と、この容器本体31の開口した正面をエンドレスのガスケット33を介し着脱自在に開閉する蓋体34とを備えて構成される。
【0026】
容器本体31は、例えばポリカーボネート等を含む成形材料によりフロントオープンボックスタイプに成形され、両側壁の内面には、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を略水平に収納する左右一対のティース32が上下方向に並べて配設される。
【0027】
容器本体31は、その内部背面に、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10の周縁部後端を保持する複数のリヤリテーナが上下方向に並べて配設され、底面には、台座22の位置決めピンに嵌合するカップリングが複数配設されており、天井の中央部には、図示しない搬送機構等に把持されるフランジが着脱自在に装着される。
【0028】
蓋体34は、容器本体31の開口した正面に対応する横長の略矩形に形成され、裏面の両側部には、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10の周縁部前端を支持するフロントリテーナ35が配設される。この蓋体34の両側部には、容器本体31の両側壁に着脱自在に係止するクランプ板36が基板収納容器30・30Aの前後方向に揺動可能に軸支される。
【0029】
吸着プレート40は、図1、図12ないし図14、図16、図17に示すように、例えば有底円筒形のハウジング41を備え、このハウジング41の開口上部には、図示しない検知センサと共に通気性を有するセラミック製の多孔質体42が嵌着されており、この多孔質体42の高い平面度を有する表面に、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10が負圧と大気圧との差により着脱自在に真空吸着される。
【0030】
ハウジング41は、その下面に台座23の位置決めピン用の複数の位置決め具が配設され、負圧発生用の真空ポンプ43に電磁弁を介して接続される。また、多孔質体42は、半導体ウェーハ1よりも拡径の円板に形成され、気孔を形成する多数の粒がそれぞれ細かく形成される。このような吸着プレート40は、真空ポンプ43の駆動・吸引により、多孔質体42の表面に、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を真空吸着する。
【0031】
搬送ロボット50は、図1、図12ないし図14、図18に示すように、ベースフレーム20の略直角の隅部上に立設される略円筒形の第一軸51と、この第一軸51に回転可能かつ昇降可能に支持される第二軸52と、この第二軸52の上部に回転可能に支持されるアーム53とを備えた多関節型に構成される。この搬送ロボット50は、例えば複数のシーケンサ54、コントローラ55、及び真空ポンプに接続され、コントローラ55の制御下でXYZ方向に動作する。
【0032】
ハンド60は、図1、図12ないし図14、図19に示すように、搬送ロボット50のアーム53に上下方向に回転可能に装着されて保持治具10の基台裏面を着脱自在に保持可能なハンド本体61と、このハンド本体61に穿孔され、保持治具10の貫通路16に連通して半導体ウェーハ1と密着層14との間のエア(図の矢印参照)を外部に導く第一の排気路63と、ハンド本体61に穿孔され、保持治具10の連通路17に連通して凹み穴12の多数の突起13と密着層14との間のエア(図の矢印参照)を外部に導く第二の排気路64とを備えて構成される。
【0033】
ハンド本体61は、搬送ロボット50のアーム53の先端部に締結具を介し装着される長い板62を備え、この平坦な板62の先端部が保持治具10の基台11の裏面に対応して円板形あるいは多角形に形成されており、この先端部に保持治具10検知用の圧力センサ等が装着される。このハンド本体61は、例えばポリカーボネート等を含む成形材料により成形され、前後の長手方向には、第一、第二の排気路63・64が間隔をおいて形成されており、これら第一、第二の排気路63・64が外付けの複数の真空ポンプ65に搬送ロボット50内の電磁弁を介しそれぞれ接続される。
【0034】
ハンド本体61の先端部表面には、第一の排気路63に連通する保持治具10用の第一の保持溝66が平面略リング形に切り欠き形成されるとともに、第二の排気路64に連通する保持治具10用の第二の保持溝67が平面略リング形に切り欠き形成される。これら第一、第二の保持溝66・67は、同心円に形成され、第一の保持溝66よりも第二の保持溝67が拡径に形成されており、負圧発生用の真空ポンプ65の駆動・吸引により、基台11の裏面に対するハンド本体61の吸着や搬送を確保するよう機能する。
【0035】
アライメント装置70は、図1、図12ないし図14、図16に示すように、例えば相対向する複数の芯出し固定ピン71と、図示しないエアシリンダの駆動に基づき相互に接近あるいは離隔する複数の芯出し可動ピン72とを備え、吸着プレート40用の台座23、あるいはテーブル24の吸着プレート40と搬送ロボット50との間に配設される。このようなアライメント装置70は、ガタの生じやすい基板収納容器30・30Aから取り出された半導体ウェーハ1用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を搭載してセンタリングし、後の作業に位置ずれ等の支障を来たさないよう機能する。
【0036】
上記において、半導体ウェーハ1を吸着した吸着プレート40、半導体ウェーハ1用の保持治具10を収納する基板収納容器30、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を収納する基板収納容器30Aの間で半導体ウェーハ1や保持治具10を収納する場合には、先ず、半導体ウェーハ1用の保持治具10を収納する基板収納容器30に搬送ロボット50のハンド60が水平に進入して保持治具10の裏面を下方から吸着する(図20参照)。
【0037】
この吸着に際し、保持治具10の裏面にハンド60のハンド本体61が下方から接触すると、真空ポンプ65の駆動・吸引により、保持治具10の裏面に閉塞された第二の保持溝67のエア(図の矢印参照)が外部に排気され、このエアの排気により、密着層14の変形した保持治具10にハンド本体61が隙間なく吸着される。
【0038】
ハンド60が保持治具10を下方から吸着すると、基板収納容器30から搬送ロボット50のハンド60が水平に後退して反転し、搬送ロボット50が基板収納容器30からアライメント装置70に保持治具10を搬送してセンタリングした後、搬送ロボット50がアライメント装置70から吸着プレート40上の半導体ウェーハ1に保持治具10を搬送して上方から対向させる(図20、図21参照)。
【0039】
半導体ウェーハ1に保持治具10が上方から対向すると、搬送ロボット50のハンド60が半導体ウェーハ1に保持治具10の凹凸の密着層14を密着させて吸着し(図22参照)、吸着プレート40による半導体ウェーハ1の吸着が解除された後、搬送ロボット50が吸着プレート40から基板収納容器30Aに半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10を搬送して反転・収納することとなる(図23参照)。
【0040】
半導体ウェーハ1に保持治具10の凹凸の密着層14が密着すると、真空ポンプ65の駆動・吸引により、半導体ウェーハ1と密着層14との間のエアが外部に排気され(図3、図4参照)、その後の真空ポンプ65の停止により、凹凸の密着層14が平坦化して半導体ウェーハ1と適切に密着する(図5参照)。また、保持治具10の収納に際し、真空ポンプ65が停止して貫通路16を用いたエアの排気を停止すると、保持治具10の裏面に閉塞された第一の保持溝66のエアの排気が停止するので、半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10の裏面からハンド本体61が分離可能となる。
【0041】
なお、半導体ウェーハ1に保持治具10の凹凸の密着層14が密着すると、真空ポンプ65の駆動・吸引により、半導体ウェーハ1と密着層14との間のエアが外部に排気されるが(図6、図7参照)、この状態で半導体ウェーハ1を搬送し、その後、真空ポンプ65を停止して凹凸の密着層14を平坦化し、半導体ウェーハ1と密着層14とを適切に密着させることもできる(図8参照)。
【0042】
次に、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を基板収納容器30Aから吸着プレート40に移載し、この吸着プレート40に半導体ウェーハ1を吸着する場合には、先ず、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を収納する基板収納容器30Aに搬送ロボット50のハンド60が水平に進入して保持治具10の裏面を下方から吸着し(図23参照)、基板収納容器30Aから搬送ロボット50のハンド60が水平に後退して反転し、搬送ロボット50が基板収納容器30Aからアライメント装置70に半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10を搬送してセンタリングするとともに、搬送ロボット50がアライメント装置70から吸着プレート40上に半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10を搬送する(図24参照)。
【0043】
吸着プレート40上に半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10が搬送されると、吸着プレート40上に保持治具10が配置され(図25参照)、吸着プレート40が半導体ウェーハ1を吸着するとともに、搬送ロボット50のハンド60が半導体ウェーハ1と保持治具10の密着層14との密着を解除し(図26参照)、搬送ロボット50が半導体ウェーハ1用の保持治具10を収納する基板収納容器30に保持治具10を搬送して反転・収納することとなる(図27参照)。
【0044】
この際、吸着プレート40に半導体ウェーハ1が吸着される(図9参照)と、真空ポンプ65の駆動・吸引により、密着層14が凹凸に変形して半導体ウェーハ1との間に隙間を形成し(図10参照)、この凹凸に変形した密着層14から半導体ウェーハ1が分離する(図11参照)。
【0045】
上記構成によれば、保持治具10の提案に止まらず、保持治具10周辺の基板収納容器30・30A、半導体ウェーハ1用の吸着プレート40、及び半導体ウェーハ1を取り扱う搬送ロボット50等の仕様を定めてシステム化するので、システム全体の最適化を図ることができ、半導体ウェーハ1の保護に関し、システム全体として十分に機能させることができる。また、保持治具10に半導体ウェーハ1を吸着するので、例え半導体ウェーハ1が非常に薄く割れやすくても、弓なりに反ることがなく、ハンドリング等の作業中に簡単に破損してしまうことがない。
【0046】
また、密着層14の変形解除により、半導体ウェーハ1と密着層14とを全面に亘って密着させたり、貫通路16を用いた吸引により、半導体ウェーハ1を吸着搬送することができるので、半導体ウェーハ1と密着層14とをローラ等を使用して物理的に密着させる必要が全くない。また、第一の排気路63に第一の保持溝66が連通するので、半導体ウェーハ1を吸着しつつ搬送することができる。
【0047】
また、第二の排気路64に第二の保持溝67が連通するので、密着層14を変形させつつ保持治具10を搬送することができる。さらに、これら第一、第二の保持溝66・67の連通形成により、ハンド60のハンド本体61に保持治具10を保持するための専用の真空ポンプや電磁弁の削減を図ることが可能になる。
【0048】
次に、図28ないし図36は本発明の第2の実施形態を示すもので、この場合には、一対の基板収納容器30・30Bのうち、他の基板収納容器30Bをコインスタックタイプに構成し、このコインスタックタイプの基板収納容器30Bに、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を必要枚数収納するようにしている。
【0049】
コインスタックタイプの基板収納容器30Bは、図28や図32に示すように、半導体ウェーハ1、この半導体ウェーハ1用の保持治具10、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を積層して収納する有底円筒形の容器本体31Aと、この容器本体31Aの開口した上面を着脱自在に開閉する断面略U字形の蓋体34Aとを備えて構成される。
【0050】
上記において、半導体ウェーハ1を吸着した吸着プレート40、半導体ウェーハ1用の保持治具10を収納する基板収納容器30、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を収納する基板収納容器30Bの間で半導体ウェーハ1や保持治具10を収納する場合には、先ず、半導体ウェーハ1用の保持治具10を収納する基板収納容器30に搬送ロボット50のハンド60が水平に進入して保持治具10の裏面を下方から吸着する(図29参照)。
【0051】
ハンド60が保持治具10を吸着すると、基板収納容器30から搬送ロボット50のハンド60が水平に後退して反転し、搬送ロボット50が基板収納容器30からアライメント装置70に保持治具10を搬送してセンタリングした後、搬送ロボット50がアライメント装置70から吸着プレート40上の半導体ウェーハ1に保持治具10を搬送して上方から対向させる(図30参照)。
【0052】
半導体ウェーハ1に保持治具10が上方から対向すると、搬送ロボット50のハンド60が半導体ウェーハ1に保持治具10の凹凸の密着層14を密着させて吸着し(図31参照)、吸着プレート40による半導体ウェーハ1の吸着が解除された後、搬送ロボット50が吸着プレート40から基板収納容器30Bに半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10を搬送して収納する(図32参照)。
【0053】
次に、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を基板収納容器30Bから吸着プレート40に移載し、この吸着プレート40に半導体ウェーハ1を吸着する場合には、先ず、半導体ウェーハ1を吸着した保持治具10を収納する基板収納容器30Bに搬送ロボット50のハンド60が上方から進入して保持治具10の裏面を上方から吸着し(図32参照)、基板収納容器30Bから搬送ロボット50のハンド60が反転・後退し、搬送ロボット50が基板収納容器30Bからアライメント装置70に半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10を搬送してセンタリングするとともに、搬送ロボット50がアライメント装置70から吸着プレート40上に半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10を搬送する(図33参照)。
【0054】
吸着プレート40上に半導体ウェーハ1と一体化した保持治具10が搬送されると、吸着プレート40上に保持治具10が配置され(図34参照)、吸着プレート40が半導体ウェーハ1を吸着するとともに、搬送ロボット50のハンド60が半導体ウェーハ1と保持治具10の密着層14との密着を解除し(図35参照)、搬送ロボット50が半導体ウェーハ1用の保持治具10を収納する基板収納容器30に保持治具10を搬送して反転・収納する(図36参照)。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
【0055】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、種類の異なる基板収納容器30Bでも容易に使用することができるのは明らかである。
【0056】
なお、本発明に係る基板等の取扱装置は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、半導体ウェーハ1にBGテープ2を粘着せず、省略しても良い。また、基板収納容器30・30A・30B、吸着プレート40、搬送ロボット50、及び保持治具10用のアライメント装置70を同じ高さにしても良いし、異なる高さにしても良い。また、上記実施形態では平面円形の保持治具10、基台11、密着層14を示したが、これらは平面楕円形や多角形等でも良い。
【0057】
また、基台11や密着層14は、半導体ウェーハ1と同じ幅に形成しても良い。また、突起13を凹み穴12の深さと略同じ高さ・長さの角柱形、円錐台形、角錐台形等に形成することもできる。また、密着層14は、単一のエラストマーを使用して形成しても良いし、複数のエラストマーを組み合わせて積層形成することもできる。さらに、基板収納容器30・30A・30B用の台座22は、固定の構成でも良いし、他の装置との間を移動する構成にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図2】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における保持治具を模式的に示す断面説明図である。
【図3】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における半導体ウェーハに保持治具の凹凸に変形した密着層を密着させる状態を模式的に示す断面説明図である。
【図4】図3の保持治具の貫通路を使用して吸引する状態を模式的に示す断面説明図である。
【図5】図4の密着層の変形を解除した状態を模式的に示す断面説明図である。
【図6】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における半導体ウェーハに保持治具の凹凸に変形した密着層を密着させる状態を模式的に示す断面説明図である。
【図7】図6の保持治具の貫通路を使用して吸引する状態を模式的に示す断面説明図である。
【図8】図7の密着層の変形を解除した状態を模式的に示す断面説明図である。
【図9】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における半導体ウェーハを吸着した保持治具の搬送状態を模式的に示す断面説明図である。
【図10】図9の密着層を凹凸に変形させた状態を模式的に示す断面説明図である。
【図11】図10の保持治具から半導体ウェーハが剥離された状態を模式的に示す断面説明図である。
【図12】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態を模式的に示す平面説明図である。
【図13】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態を模式的に示す説明図である。
【図14】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態を模式的に示す説明図である。
【図15】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における基板収納容器を模式的に示す分解斜視説明図である。
【図16】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における吸着プレートを模式的に示す説明図である。
【図17】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における吸着プレートと真空ポンプ等の関係を具体的に示す説明図である。
【図18】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における搬送ロボットを模式的に示す説明図である。
【図19】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態におけるハンドを模式的に示す平面説明図である。
【図20】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における半導体ウェーハ用の保持治具を基板収納容器から取り出す状態を模式的に示す説明図である。
【図21】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における吸着プレート上の半導体ウェーハに保持治具を搬送して対向させる状態を模式的に示す説明図である。
【図22】図21の半導体ウェーハに保持治具を吸着した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図23】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における保持治具を基板収納容器から取り出したり、搬送する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図24】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における吸着プレート上に保持治具を搬送する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図25】図24の吸着プレート上に保持治具を配置した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図26】図25の吸着プレートが半導体ウェーハを吸着し、かつ搬送ロボットのハンドが半導体ウェーハと保持治具の密着層との密着を解除する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図27】図26の半導体ウェーハと保持治具の密着層とを分離した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図28】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第2の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図29】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第2の実施形態における基板収納容器に搬送ロボットのハンドが進入して保持治具を吸着する状態を模式的に示す説明図である。
【図30】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第2の実施形態における吸着プレート上の半導体ウェーハに保持治具を搬送して対向させる状態を模式的に示す説明図である。
【図31】図30の半導体ウェーハに保持治具を吸着した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図32】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第2の実施形態における保持治具を基板収納容器から取り出したり、搬送する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図33】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第2の実施形態における吸着プレート上に保持治具を搬送する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図34】図33の吸着プレート上に保持治具を配置した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図35】図34の吸着プレートが半導体ウェーハを吸着し、かつ搬送ロボットのハンドが半導体ウェーハと保持治具の密着層との密着を解除する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図36】図26の半導体ウェーハと保持治具の密着層とを分離した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【符号の説明】
【0059】
1 半導体ウェーハ(基板)
10 保持治具
11 基台
13 突起
14 密着層
15 空間
16 貫通路
17 連通路
30 基板収納容器
30A 基板収納容器
30B 基板収納容器
31 容器本体
31A 容器本体
34 蓋体
34A 蓋体
40 吸着プレート(吸着手段)
41 ハウジング
42 多孔質体
43 真空ポンプ
50 搬送ロボット
53 アーム
60 ハンド
61 ハンド本体
63 第一の排気路
64 第二の排気路
65 真空ポンプ
66 第一の保持溝
64 第二の保持溝
70 アライメント装置(アライメント手段)
71 固定ピン
72 芯出し可動ピン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する基板収納容器と、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを吸着する吸着手段と、少なくともこれら基板収納容器と吸着手段との間で基板、保持治具、あるいは基板を着脱自在に吸着した保持治具を取り扱う搬送ロボットと、この搬送ロボットに設けられて保持治具を着脱自在に保持するハンドとを備えた基板等の取扱装置であって、
保持治具は、少なくとも基板と略同じ幅の基台と、この基台に設けられる複数の突起と、基台に設けられて複数の突起を被覆する変形可能な基板用の密着層と、基台と密着層とを貫通する貫通路と、基台に設けられて複数の突起と密着層との間の空間に連通する連通路とを含み、
ハンドは、搬送ロボットに回転可能に設けられて保持治具の基台を着脱自在に保持可能なハンド本体と、このハンド本体に設けられ、保持治具の貫通路に連通して基板と密着層との間の気体を外部に導く第一の排気路と、ハンド本体に設けられ、保持治具の連通路に連通して複数の突起と密着層との間の気体を外部に導く第二の排気路とを含んでなることを特徴とする基板等の取扱装置。
【請求項2】
基板用の保持治具又は基板を着脱自在に吸着した保持治具用のアライメント手段を備えた請求項1記載の基板等の取扱装置。
【請求項3】
基板収納容器は、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面を着脱自在に覆う蓋体とを含んでなる請求項1記載の基板等の取扱装置。
【請求項4】
基板収納容器は、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する容器本体と、この容器本体の開口した上面を着脱自在に覆う蓋体とを含んでなる請求項1記載の基板等の取扱装置。
【請求項5】
吸着手段は、負圧化されることにより基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具のいずれかを着脱自在に吸着する通気性の多孔質体を含んでなる請求項1ないし4いずれかに記載の基板等の取扱装置。
【請求項6】
ハンドのハンド本体に、第一の排気路に連通する保持治具用の第一の保持溝を形成した請求項1ないし5いずれかに記載の基板等の取扱装置。
【請求項7】
ハンドのハンド本体に、第二の排気路に連通する保持治具用の第二の保持溝を形成した請求項1ないし6いずれかに記載の基板等の取扱装置。
【請求項8】
請求項1ないし7いずれかに記載の基板等の取扱装置を使用して、基板、この基板用の保持治具、あるいは基板を着脱自在に吸着した保持治具を取り扱うことを特徴とする基板等の取扱方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【図35】
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【図36】
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【公開番号】特開2008−226976(P2008−226976A)
【公開日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−60022(P2007−60022)
【出願日】平成19年3月9日(2007.3.9)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】