説明

支持装置及び支持方法

【課題】ウエハの割れや、落下を回避してウエハを安定して支持することのできる支持装置及び支持方法を提供すること。
【解決手段】半導体ウエハW等の板状部材を支持する支持装置10であって、当該支持装置10は、板状部材Wに接触する接触面11Aと、この接触面11A側に貫通する貫通孔11Bを備えた弾性部材からなる環状の接触体11と、貫通孔11Bを通じて板状部材Wに吸引力を付与する吸引手段14と、接触体11の受容部12を備えた保持体13とを含み、接触体11は、接触面側が受容部12の幅よりも狭くなる形状に設けられて当該受容部12との間に隙間を形成し、接触面11Aを板状部材Wに接触させて吸引力を付与したときに隙間内で圧縮変形するように構成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は支持装置及び支持方法に係り、更に詳しくは、半導体ウエハを搬送することに適した支持装置及び支持方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近時の半導体ウエハ(以下、単に、「ウエハ」と称する)は、各種デバイス形成後、電子部品として利用可能としたときの小型、軽量化を達成するために、50μm前後にまで裏面研削が行われるようになっている。そのため、ウエハの脆質性は益々高まることとなり、各種処理工程間の搬送時に、ウエハを損傷させることのない慎重な配慮が要求されるに至っている。
特許文献1には、ウエハの搬送を行うための保持装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−258450号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の保持装置は、複数の保持部材をウエハの径方向に沿って移動可能に設け、当該保持部材に形成された円周溝内にウエハの外周部を位置させて保持する構成が採用されている。
しかしながら、このような保持装置にあっては、保持部材をウエハ中心側に移動させることで保持力を得る構成となっているため、その保持力の程度に起因してウエハを割ってしまう、という不都合を招来する。
また、吸着パッド若しくはこれに類似した構成を採用することにより、ウエハを吸着保持することが考えられるが、極薄のウエハを対象とした場合、その吸引力を大きくすると、吸引した部分が割れてしまうため、吸引力は大きくできない。一方、近時のウエハは大径化されているため、自重や搬送時の空気抵抗を考慮すると吸引力は大きくなければ、搬送途中でウエハを落下させてしまう、という相反する不都合がある。
【0005】
[発明の目的]
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、ウエハの割れや、落下を回避して当該ウエハを安定して支持することのできる支持装置及び支持方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するため、本発明は、板状部材に接触する接触面を有するとともに、当該接触面のみに開口する貫通孔が設けられた弾性部材からなる接触体と、前記貫通孔のみを通じて板状部材に吸引力を付与する吸引手段と、前記接触面が外部に臨む状態で接触体を受容する受容部を備えた保持体とを備え、前記接触体は、前記接触面側が前記受容部の幅よりも狭くなる形状に設けられて当該狭くなる形状部分と受容部との間に隙間が形成され、前記保持体は、前記接触面を前記板状部材に接触させて前記貫通孔を通じて前記板状部材に吸引力を付与したときに、前記隙間内で前記接触体の圧縮変形を許容する、という構成を採っている。
【0007】
また、本発明に係る板状部材の支持方法は、前記支持装置を用いた板状部材の支持方法であって、前記接触面を前記板状部材に接触させて前記貫通孔を通じて前記板状部材に吸引力を付与したときに、前記隙間内で前記接触体の圧縮変形を許容して当該板状部材を支持する、という手法を採っている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、吸引手段による吸引力に加え、弾性部材により構成された接触体を採用することで、板状部材として極薄に研削された大径ウエハを対象としても、当該ウエハの割れを回避して吸着保持することができ、落下を防止して搬送することができる。また、接触体が保持体に受容される構成であるため、接触面の形状安定性を維持することができる。
また、接触体は、接触面側の幅を受容部の受容幅よりも狭い形状とされることで、受容部と接触体との間に一定の隙間を形成し、その隙間を接触体の圧縮変形代として利用することができ、この圧縮変形を利用して板状部材の持ち上げや載置を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】板状部材を吸着保持する直前状態における支持装置の部分断面図。
【図2】板状部材を移載する際の支持装置の部分断面図。
【図3】(A)〜(D)は、ウエハを移載する際の支持装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0011】
図1、図2には、支持装置10の部分断面図が示されている。これらの図において、支持装置10は、テーブルT1に載置された板状部材としての半導体ウエハWの外周部に接触する接触体11と、この接触体11を受容する受容部12を有する保持体13と、ウエハWを保持する吸引力を付与する吸引手段14と、接触体11に保持されたウエハWを切り離す切離手段15と、ウエハWを切り離すときに、ウエハWに気体を吐出して切り離しを補助する加圧手段16とを備えて構成されている。
【0012】
前記接触体11は環状をなし、図1中下端面がウエハWに対する接触面11Aとされている。この接触体11は、可撓性、耐熱性、弾性等に優れたシリコーン系、ウレタン系、アクリル系、フッ素系のエラストマを素材とし、特に感圧、感熱粘着剤等を介さなくても、その濡れ性によってウエハWに粘着できる自粘性を有する弾性部材が採用されている。接触体11は、その周方向に沿う所定間隔毎に、接触面11Aに貫通する貫通孔11Bを複数備えており、これら各貫通孔11Bの図1中上端側は保持体13に形成されたチャンバCに連通するように設けられている。また、接触体11は、受容部12よりも下方に突出可能な高さを備えている一方、接触面11A側の幅(図3(A)中L1)が上端側の幅(同図中L2)よりも狭くなる形状に設けられて断面視テーパ状に設けられている。従って、接触体11と受容部12の内面との間には隙間D(図3(A)参照)が形成されることとなり、これにより、ウエハWを吸引したときに、この隙間Dが接触体11の変形許容代として作用し、ウエハWの吸引に伴って、接触体11が受容部12内で膨らんだように圧縮変形し、接触面が変位することが可能になっている(図3(B)参照)。
【0013】
前記保持体13は、外側ケース20と、この外側ケース20にガイド軸36を介して配置されて受容部12を形成する内側ケース21とを含む。外側ケース20は、円板状をなす上壁22の外周に外周壁23を備えた下部開放型に設けられ、内側ケース21は、上壁22よりも小径に設けられた内側上壁24と、この内側上壁24の外周に位置する内周壁25とからなり、当該内周壁25と外周壁22との間に、周方向に沿う閉ループ状の受容部12が形成され、図1に示されるように、接触面11Aが下方に面して外部に臨む状態で接触体11を受容可能に設けられている。また、上壁22と内側上壁24との間にチャンバCが形成されている。なお、チャンバC内には、切離手段を構成する直動モータ27の出力軸28が貫通しており、この直動モータ27を介して保持体13が搬送アーム30に支持されるようになっている。
【0014】
前記吸引手段14は、減圧ポンプP1によって構成され、バルブVとパイプ26とを介してチャンバCに接続されている。これにより、バルブVが作動して減圧ポンプP1に連通することで、接触体11の貫通孔11Bを通じてウエハWを吸着する吸着力を付与する。
【0015】
前記切離手段15は出力軸28の下端に固定された昇降板34を含む。この昇降板34は、その外側端部に接触体11を固定してこれを支持するもので、当該昇降板34には貫通孔11Bに通じる穴34Aが形成されている。昇降板34の面内にはガイド軸36が貫通しており、当該昇降板34は、直動モータ27の動作によって図1中上下方向に移動可能になっている。これにより、接触体11の接触面11Aは、直動モータ27の動作によって受容部12に対して出没可能に設けられている。なお、昇降板34が外周壁23とガイド軸36とに接触する部分には、チャンバC内の気密性を確保するために図示しないシール材が設けられている。
【0016】
前記加圧手段16は、加圧ポンプP2によって構成され、バルブVとパイプ26とを介してチャンバCに接続されている。これにより、バルブVが作動して加圧ポンプP2に連通することで、接触体11の貫通孔11Bを通じてウエハWを切り離すときに、当該ウエハWに気体を吹き付けて切り離しの補助をする。
【0017】
次に、前記支持装置10を用いたウエハWの搬送動作について、図3をも参照しながら説明する。なお、ウエハWは、図1中下面に保護用の接着シートSが貼付された状態で、テーブルT1に支持されているものとする。
【0018】
図1に示されるように、テーブルT1に支持されたウエハWの上方に支持装置10が位置した状態で、当該支持装置10が下降する。この下降は、接触面11AがウエハWに当接する位置まで行われる(図3(A)参照)。接触面11AとウエハWとが相互に接触すると、接触体11自体の粘性によりウエハWが接触面11Aに粘着する。このとき、接触体11が弾性又は柔軟性を有するため、当該接触体11がウエハWに接触することによるウエハWへの衝撃は緩和される。
【0019】
そして、バルブVを介してチャンバC内が減圧ポンプP1に連通され、チャンバC内が減圧され、貫通孔11Bを介して接触面11A側にウエハWの吸引力が付与される。このとき、接触体11は、隙間Dを変形代として、幅が拡大するように圧縮変形する(図3(B)参照)。この圧縮変形によって、接触面11Aの位置が変位し、ウエハWが上方に持ち上げられ、これにより、ウエハWがテーブルT1から離間する。
【0020】
次いで、接触体11による吸引力を付与した状態で、支持装置10が搬送アーム30を介してテーブルT2の上方に移動し、テーブルT2に向かって下降する(図3(B)参照)。この下降は、接触体11による吸着を解除したときに接触体11が弾性変形する高さを考慮して、テーブルT2の上面と接着シートSの下面とを離間させておく。
【0021】
前記吸着を解除する(バルブVが動作して、チャンバC内に大気を導入する)ことで接触体11が初期形状に弾性変形してウエハWがテーブルT2の上面に載置されると(図3(C)参照)、保持体13の外周下端がウエハWに当接する位置まで搬送アーム30が下降する。そして、直動モータ27を作動して昇降板34を上昇させる。この上昇により、ウエハWに粘着していた接触面11Aは、ウエハWから離間する(図3(D)参照)。なお、接触面11AがウエハWから離れるときに、バルブVを介してチャンバC内を加圧ポンプP2に連通させて、ウエハWと接触体11との切り離しの補助を行うように制御してもよい。
【0022】
そして、支持装置10が上昇することでウエハWの移載を完了する。
【0023】
従って、このような実施形態によれば、接触体11の自粘性と、貫通孔11Bを通じた吸引とによりウエハWを支持する構成としたから、粘着力と吸引力とが相互に補完し合ってウエハWの支持力を確保することができ、ウエハWの破損や落下を回避しつつ当該ウエハWを搬送することができる、という効果を得る。
【0024】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【0025】
すなわち、前記実施形態では、環状の接触体11を受容部12内に受容した構成を図示、説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、受容部12を周方向に断続的に形成し、各受容部に接触体をそれぞれ配置する構成としてもよい。
【0026】
また、板状部材としてウエハWを対象として示したが、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、その他の板状部材も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。
【0027】
更に、前記実施形態では、支持装置10は搬送アーム30を介してテーブルT1、T2間を移動する構成としたが、テーブルT1、T2が支持装置10の下方に交互に位置するよう設ける構成、或いは、支持装置10及びテーブルT1、T2をそれぞれ移動可能とする構成も採用することができる。
【符号の説明】
【0028】
10 支持装置
11 接触体
11A 接触面
11B 貫通孔
12 受容部
13 保持体
14 吸引手段
W 半導体ウエハ(板状部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状部材に接触する接触面を有するとともに、当該接触面のみに開口する貫通孔が設けられた弾性部材からなる接触体と、前記貫通孔のみを通じて板状部材に吸引力を付与する吸引手段と、前記接触面が外部に臨む状態で接触体を受容する受容部を備えた保持体とを備え、
前記接触体は、前記接触面側が前記受容部の幅よりも狭くなる形状に設けられて当該狭くなる形状部分と受容部との間に隙間が形成され、
前記保持体は、前記接触面を前記板状部材に接触させて前記貫通孔を通じて前記板状部材に吸引力を付与したときに、前記隙間内で前記接触体の圧縮変形を許容することを特徴とする支持装置。
【請求項2】
請求項1記載の支持装置を用いた板状部材の支持方法であって、
前記接触面を前記板状部材に接触させて前記貫通孔を通じて前記板状部材に吸引力を付与したときに、前記隙間内で前記接触体の圧縮変形を許容して当該板状部材を支持することを特徴とする支持方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−55360(P2013−55360A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−274203(P2012−274203)
【出願日】平成24年12月17日(2012.12.17)
【分割の表示】特願2008−272935(P2008−272935)の分割
【原出願日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【出願人】(000102980)リンテック株式会社 (1,750)
【Fターム(参考)】