説明

真空ピンセット

【課題】反りがある半導体ウエハに対して、安定して吸着することができる真空ピンセット。
【解決手段】長尺状の本体2と、本体2の端部に設けられ、平坦部を有する先端部3と、先端部3の平坦部3aに設けられた複数の突部4と、を備え、突部4のうち少なくとも1つが、可撓性を有する材料からなる吸着部4であることを特徴とする真空ピンセット1を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、真空を利用して半導体ウエハを吸着し移送させる際に用いる真空ピンセットに関し、特に反りのある半導体ウエハを吸着し移送させることができる真空ピンセットに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の分野においては、製造工程、検査工程等において、半導体ウエハを吸着するために、真空ピンセットが使用されている。真空ピンセットは、ハンドル形状の本体に設けられたボタンを押すことによって、真空ポンプ等の真空導入部から通じる真空がウエハ吸着部に達し、ウエハを吸着する構成が一般的である(例えば特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開平6−27087号公報
【特許文献2】特開2005−135958号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、近年の電子機器の小型化に伴い、電子機器に搭載される部品に対しても小型化、薄型化が求められ、前記部品を構成する半導体ウエハも薄型化されている。このような半導体ウエハは、その面積に対して非常に薄く形成されているため、ウエハ上に表面加工物を形成した場合にウエハ内に応力が発生し、反りが大きくなることが知られている。
例えば、ウエハサイズ8インチ、ウエハ厚100μmの半導体ウエハに樹脂20μmを付着させたところ、1.5mmの反りが見られた。一方、真空ピンセットの吸着部は通常平坦な形状に作られており、このようなウエハ形状の反りによって、安定な吸着が困難となる場合がある。
【0005】
特許文献1に記載されている真空ピンセットのように、複数の独立した吸着部を設けた場合、吸着部の数が増える分、ウエハの吸着を安定化させることができる。しかしながら、吸着部の数が増加することにより、例えば、キャリア内のウエハを抜き取る際、吸着部がウエハに接触し、ウエハを傷付けやすくなる恐れがある。また、特許文献2に記載されている真空ピンセットのように、一つの吸着部に多数の吸着溝(吸着孔)を設けた構成とした場合、吸着部がウエハに接触する恐れは少なくなるが、吸着部が平坦であるために、反りがあるウエハについては全ての吸着溝を確実に吸着させることが難しくなる。
【0006】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、反りがある半導体ウエハに対して、安定して吸着することができる真空ピンセットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の請求項1に記載の真空ピンセットは、長尺状の本体と、該本体の端部に設けられ、平坦部を有する先端部と、前記先端部の平坦部に設けられた複数の突部と、を備え、前記突部のうち少なくとも1つが、可撓性を有する材料からなる吸着部であることを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の真空ピンセットは、請求項1に記載の真空ピンセットにおいて、前記吸着部が複数設けられており、該吸着部が、蛇腹状に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の真空ピンセットは、請求項1又は2に記載の真空ピンセットにおいて、前記吸着部が複数設けられており、該複数の吸着部が、前記本体の長手方向に略直交する方向に直線状に設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の真空ピンセットは、請求項1又は2に記載の真空ピンセットにおいて、前記吸着部が複数設けられており、該複数の吸着部が、前記先端部の略中心に対して同心円状に配置されていることを特徴とする。
本発明の請求項5に記載の真空ピンセットは、請求項1〜4のいずれか1項に記載の真空ピンセットにおいて、前記吸着部が複数設けられており、該複数の吸着部が、一つの吸引流路に接続されていることを特徴とする。
本発明の請求項6に記載の真空ピンセットは、請求項1〜4のいずれか1項に記載の真空ピンセットにおいて、前記吸着部が複数設けられており、該複数の吸着部が、それぞれ個別の吸引流路に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、真空ピンセットにおいて、平坦部を有する先端部に複数の突部を備える構成とし、これら突部のうち少なくとも1つを可撓性を有する材料からなる吸着部とした。これにより、吸着部が被処理体の反りに合わせて変形することが可能となるため、反りがある被処理体に対して吸着部を安定して吸着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第一実施形態に係る真空ピンセットを示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA矢視図である。
【図2】第一実施形態に係る真空ピンセットの吸着部が被処理体に吸着した様子を示す図である。
【図3】本発明の第二実施形態に係る真空ピンセットの吸着部を示す図である。
【図4】本発明の第三実施形態に係る真空ピンセットの吸着部を示す図である。
【図5】本発明の第四実施形態に係る真空ピンセットを示す平面図である。
【図6】吸引経路の別の形態を示す図である。
【図7】吸着部(突部)の別の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<第一実施形態>
以下、本発明の第一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第一実施形態を示す図面であり、図1(a)は真空ピンセットの平面図であり、図1(b)は(a)に示すA方向から見た側面図である。また、図2は、真空ピンセットを被処理体に吸着させた様子を示す図である。
本発明の真空ピンセット1は、把持部である本体2と、半導体ウエハ等の被処理体W(図2参照)を吸着する突起状の吸着部4(突部)を有する先端部3を主な構成要素としており、前記吸着部4が、可撓性を有する材料から形成されていることを特徴としている。
【0011】
まず、本発明の真空ピンセット1の全体構成を説明する。
本発明の真空ピンセット1は、図1に示すように、長尺状の本体2と本体2の一方の端部に設けられた先端部3とから構成されている。先端部3には、半導体ウエハ等の被処理体Wを吸着するための3つの吸着部4が設けられている。
本体2の他方の端部には、真空引き用ホース8が設けられている。真空引き用ホース8は、図示しない真空ポンプに接続されている。また、真空引き用ホース8と3つの吸着部4とは、吸引流路10で接続されている。さらに、本体2にはボタン9が設けられており、該ボタン9を押すことによって真空引き用ホース8から通じる真空が吸着部4に達し、被処理体Wを吸着する構成となっている。
【0012】
先端部3は、本体2の長手方向に略直交する方向に長さを有する部材である。その少なくとも一面は平面を構成しており、この平面に後述する吸着部4が取り付けられている。以下、この平面を平坦部3aと称す。
【0013】
先端部3を構成する材質は、高度の耐熱性及び耐薬品性を備えた合成樹脂材の使用が望ましく、例えばポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリイミド(PI)等の使用が可能である。
また、先端部3の大きさは、10mm×15mm(図1(a)の上下方向が15mm)であるが、先端部3の大きさは、被処理体Wの大きさに応じて適宜変更可能である。
【0014】
次に、本発明の特徴である可撓性を有する材料からなる吸着部4について説明する。
本実施形態の真空ピンセット1の吸着部4は、円筒形状に形成されており、円筒の中心孔を吸入口4aとした構成である。吸着部4は、先端部3の平坦部3aにその軸方向が平坦部3aを構成する面に直交するように取り付けられている。つまり、円筒形状の一端が被処理体に接する面であり、他端が平坦部3aに接する面である。
【0015】
本実施形態の吸着部4の個数は3つであり、本体2の長手方向に垂直な方向に直線状に配置されている。また、3つの吸着部4の間隔は等間隔であり、その間隔は取り扱う被処理体Wの大きさに応じて適宜定められる。
【0016】
吸着部4は、可撓性を有する材料から形成されている。吸着部4を構成する材料としては、ゴム系材料やエラストマー等が好ましく、その硬度は、被処理体Wの大きさ、吸着部4の外形寸法に応じて適宜選択される。可撓性のあるゴム系材料を用いることによって、吸着部4が変形し被処理体Wの形状に倣うようになるため、吸着時の真空漏れが発生しにくくなる。
【0017】
吸着部4の吸入口4aは、先端部3及び本体2の内部に形成されている吸引流路10に接続されている。吸引流路10は、前記吸着部4と真空引き用ホース10とを接続する流路である。吸引流路10は、図1に示すように、先端部3内で一つの吸引流路10に纏められ、本体2内部に形成された吸引流路10に接続される。吸引流路は、先端部3及び本体2の内部を穿設することによって形成される。吸引流路10のうち、吸着部4と接続される箇所の内径については、吸入口4aの内径と略同一にすることが好ましい。
【0018】
次に、本実施形態の真空ピンセット1の使用方法について説明する。
本実施形態の真空ピンセット1の使用方法は基本的に従来の真空ピンセットの使用方法と同様であり、使用者は従来の真空ピンセットから違和感なく乗り換えることができる。使用者は、ボタン9を押すことによって真空ピンセット1の真空引きを行い、この状態で被処理体Wに接するように真空ピンセット1の先端部3を近づけて、被処理体Wを吸着させる。なお、通常状態(ボタン9を押さない状態)において真空引きを行い、ボタン9を押すことによって真空引きを解除する構成としてもよい。
【0019】
図2は、反りのある被処理体Wに合わせて、吸着部4が変形した様子を示している。本発明の真空ピンセット1を構成する吸着部4は可撓性を有しているため、被処理体Wの反りの量に応じてそれぞれの吸着部4が変形することによって、安定して被処理体Wを吸着することができる。
【0020】
なお、本実施形態の吸着部4は、先端部3に3つ形成されているが、これに限ることは無く、2つ以上あればよい。数が多いほど確実な吸着が可能となる。一方、数が少ない場合は、真空ピンセットの構成の簡略化となり、製造コストを低下させることができる。
また、吸着部4は、図1(b)に示したような円筒形状に限ることはなく、蛇腹状に形成されていてもよい。蛇腹状に形成することによって、軸方向に伸縮しやすくなり、より硬い材質の使用が可能となる。
【0021】
また、吸着部4は、圧縮コイルバネなどの弾性部材を可撓性材料で覆うような構成としてもよい。
また、本体2の形状に関しては、本実施形態に示したような、真っ直ぐな棒状である必要はなく、使用者が使用しやすいように、把持部(本体2)と先端部3の間に湾曲した部分を設けてもよい。
【0022】
<第二実施形態>
次に、本発明に係る第二実施形態を図面に基づいて説明する。
図3は、本実施形態に係る真空ピンセット1Aを示す図である。なお、ここでは第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。第二実施形態に係る真空ピンセット1Aは、特に、図3に示すような下に凸である反り形状を有する被処理体Wを、被処理体Wの下方向から吸着するのに適した構成である。
【0023】
第二実施形態に係る真空ピンセット1Aは、第一実施形態に係る真空ピンセット1が3つの突部を有し、これら突部の全てが吸着部4であるのに対し、3つの突部のうち2つが吸着部4であり、1つが突起状のパッド5であることが特徴である。
パッド5は、先端部3の中央に設けられており、2つの吸着部4は、該パッド5の両側に設けられている。パッド5は、その高さが吸着部4の高さと比較して十分低くなるように形成されており、吸着部4と同様に、可撓性を有する材料から形成されることが好ましい。
【0024】
図3は、第二実施形態に係る真空ピンセット1Aを使用して、下に凸の反りを有する平板状の被処理体Wを、被処理体Wの下方向から吸着した様子を示す図である。
第二実施形態に係る真空ピンセット1Aは、上述したような構成とすることによって、特に、下に凸の被処理体Wを、被処理体Wの下方向から吸着する場合に、安定して吸着することができる。また、第一実施形態に係る真空ピンセット1と比較して、吸着部4の数を減らすことができるため、真空ピンセットのコストダウンを図ることができる。
なお、上に凸の反りを有する被処理体Wを、被処理体Wの上方向から吸着する場合においても、本実施形態の真空ピンセット1Aが適している。
【0025】
<第三実施形態>
次に、本発明に係る第三実施形態を図面に基づいて説明する。
図4は、本実施形態に係る真空ピンセット1Bを示す図である。なお、ここでは第二実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。第三実施形態に係る真空ピンセット1Bは、特に、上に凸である反り形状を有する被処理体Wを、被処理体Wの下方向から吸着するのに適した構成である。
【0026】
第三実施形態に係る真空ピンセット1Bは、第二実施形態に係る真空ピンセット1Aが2つの吸着部4、及び1つのパッド5を有しているのに対し、1つの吸着部、及び2つのパッド5を有している。これら吸着部4及びパッド5は、本体2の長手方向に垂直な方向に直線状に、1つの吸着部4が中央になるように配置されている。第二実施形態と同様に、パッド5は、その高さが吸着部4の高さと比較して十分低くなるように形成されており、吸着部4と同様に、可撓性を有する材料から形成されることが好ましい。
【0027】
図4は、第三実施形態に係る真空ピンセット1Bを使用して、上に凸の反りを有する平板状の被処理体Wを、被処理体Wの下方向から吸着した様子を示す図である。
第三実施形態に係る真空ピンセット1Bは、上述したような構成とすることによって、特に、上に凸の被処理体Wを、被処理体Wの下方向から吸着する場合において、安定して吸着することができる。また、第二実施形態に係る真空ピンセット1Aと比較して、吸着部4の数を減らすことができるため、真空ピンセットのコストダウンを図ることができる。
なお、下に凸の反りを有する被処理体Wを、被処理体Wの上方向から吸着する場合においても、本実施形態の真空ピンセット1Bが適している。
【0028】
<第四実施形態>
次に、本発明に係る第四実施形態を図面に基づいて説明する。
図5は、本実施形態に係る真空ピンセット1Cを示す平面図である。なお、ここでは第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
【0029】
本実施形態の真空ピンセット1Cは、円板状の先端部3Cと、先端部3Cの中心に対して同心円状に設けられた4つの吸着部4C(突部)を有することを特徴としている。他の実施形態と同様に、吸着部4Cは、可撓性を有する材料から形成されている。
先端部3C及び本体2には、吸着部4Cの配置箇所に対応して、吸引流路10が形成されている。
【0030】
第四実施形態に係る真空ピンセット1Cは、上述したような構成とすることによって、被処理体Wのより広い範囲を吸着することが可能となり、更に吸着が安定する。しかしながら、第四実施形態の真空ピンセット1Cは、第一〜第三実施形態の真空ピンセットと比較して先端部の大きさが大きくなるため、使用者は被処理体Wの周囲の空間に応じて、第四実施形態の真空ピンセット1Cの使用を判断することが好ましい。
【0031】
また、本実施形態の真空ピンセット1Cの吸着部4Cの数及び配置は、被処理体Wの大きさ、重量等に応じて適宜変更することが可能である。例えば、吸着部4Cが二重の円を描くように配置してもよいし、四角を描くように配置してもよい。また、先端部3Cの平面視における形状は、吸着部4Cの配置に応じて適宜変更することができることは言うまでもない。
さらに、被処理体Wの形状に応じて、適当な場所に第二、第三実施形態に示すようなパッド(突部)を配置してもよい。
【0032】
また、図6に示す真空ピンセット1Dように、各吸着部4(突部)に対し独立した吸引流路10a〜10cを設けることもできる。
複数の吸着部4の吸着を一つの吸引流路を介して真空引きを行った場合、1つの吸着部4の吸着が外れると、他の吸着部4の吸着圧まで低下する恐れがある。図6に示す真空ピンセット1Dのように、各吸着部4に対して独立した吸引流路10a〜10cを設けることによって、いずれかの吸着部4が外れた場合においても、別の吸着部4の吸着が維持されるため、被処理体Wの落下を防ぐことができる。
【0033】
また、吸着部(突部)については、図7に示すような機構の突部4Eを採用することができる。突部4Eは蛇腹状に形成されており、図7(a)に示すように先端部の表面下に格納することができる。この機構は、図7(b)に示すように、シャッター11を開くことで蛇腹状の突部4Eが飛び出す構成である。
このような機構によれば、例えば、ウエハキャリア内に隣接して保管されている複数の半導体ウエハのうちの1枚を取り出す際、突部4Eを格納することによって、狭い隙間に先端部を挿入しやすくなる。よって、先端部が隣接する半導体ウエハを傷付ける可能性を減らすことができる。半導体ウエハ間に真空ピンセットを挿入後は、突部4Eを飛び出させることによって、他の実施形態と同様の真空ピンセットとして使用することができる。
【符号の説明】
【0034】
W…被処理体、1…真空ピンセット、2…本体、3…先端部、3a…平坦部、4…吸着部(突部)、4a…吸入口、5…パッド、8…真空引き用ホース、9…ボタン、10…吸引流路。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
長尺状の本体と、
該本体の端部に設けられ、平坦部を有する先端部と、
前記先端部の平坦部に設けられた複数の突部と、を備え、
前記突部のうち少なくとも1つが、可撓性を有する材料からなる吸着部であることを特徴とする真空ピンセット。
【請求項2】
前記吸着部は、蛇腹状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の真空ピンセット。
【請求項3】
前記吸着部は複数設けられており、該複数の吸着部が、前記本体の長手方向に略直交する方向に直線状に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の真空ピンセット。
【請求項4】
前記吸着部は複数設けられており、該複数の吸着部が、前記先端部の略中心に対して同心円状に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の真空ピンセット。
【請求項5】
前記吸着部は複数設けられており、該複数の吸着部が、一つの吸引流路に接続されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の真空ピンセット。
【請求項6】
前記吸着部は複数設けられており、該複数の吸着部が、それぞれ個別の吸引流路に接続されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の真空ピンセット。

【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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【公開番号】特開2012−9751(P2012−9751A)
【公開日】平成24年1月12日(2012.1.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−146302(P2010−146302)
【出願日】平成22年6月28日(2010.6.28)
【出願人】(000005186)株式会社フジクラ (4,463)
【Fターム(参考)】