JP2015142087A - 搬送機構 - Google Patents

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Abstract

【課題】反りのあるウェーハを保持テーブルに搬送した場合でも保持テーブルがウェーハを吸引保持できるようにする。【解決手段】ウェーハを吸引保持する保持テーブルへウェーハを搬送する搬送機構であって、ウェーハを吸引保持する複数の吸引保持部２４ａ〜２４ｃと、保持テーブル５０に載置されたウェーハの外周部を保持テーブル５０に向けて押圧する押圧位置と吸引保持部２４ａ〜２４ｃに保持されたウェーハに接触しない退避位置との間を移動可能な複数の押圧部材２５ａ〜２５ｃとを備えた保持ヘッド１２と、保持ヘッド１２を保持テーブル５０に対して接近及び離反させる保持ヘッド移動手段１３とを搬送機構に備え、ウェーハの外周部分が上向きに反っている場合でも、保持テーブル５０上でウェーハの反りを矯正して保持テーブル５０との間の隙間をなくし、ウェーハを吸引保持することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ウェーハを保持テーブルに搬送する搬送機構に関する。
ウェーハに対して各種加工を行う加工装置には、加工対象のウェーハを保持する保持テーブルを備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。このような保持テーブルを備えた加工装置には、通常、保持テーブルと他の部位との間でウェーハを搬送する搬送機構を備えている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−２８４０５６号公報 特開２０１３−１４４３２３号公報
しかし、薄化されたウェーハや、ガラスやシリコン、封止樹脂等の材質が積層された積層ウェーハには、反りが生じている場合がある。これら反りが生じているウェーハを保持テーブルに載置すると、保持テーブルの保持面とウェーハとの間に隙間があるため、負圧によりウェーハを吸引しても、ウェーハを保持できない場合があるという問題がある。
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、反りのあるウェーハを保持テーブルに搬送した場合でも保持テーブルがウェーハを吸引保持できるようにすることを目的とする。
本発明は、ウェーハを吸引保持する保持テーブルへウェーハを搬送する搬送機構であって、ウェーハを吸引保持する複数の吸引保持部と、該保持テーブルに載置されたウェーハの外周部を該保持テーブルに向けて押圧する押圧位置と該吸引保持部に保持されたウェーハに接触しない退避位置との間を移動可能な複数の押圧部材と、を備えた保持ヘッドと、該保持ヘッドを該保持テーブルに対して接近及び離反させる保持ヘッド移動手段と、を備える。
前記複数の吸引保持部は、前記押圧部材よりも内側の内側位置と該押圧部材と同一円周上の外側位置との間を移動可能に配設されることが好ましい。
本発明に係る搬送機構によれば、複数の押圧部材がウェーハの外周部分を保持テーブルに向けて押圧するため、ウェーハの外周部分が上向きに反っている場合でも、保持テーブル上でウェーハの反りを矯正して保持テーブルとの間の隙間をなくし、ウェーハを吸引保持することができる。
また、吸引保持部が内側位置と外側位置との間を移動可能であれば、ウェーハの外周部分が上向きに反っている場合には、吸引保持部を外側位置に配置することにより、押圧部材だけでなく、吸引保持部でも、ウェーハの外周部分を保持テーブルに向けて押圧することができる。また、ウェーハの外周部分が下向きに反っている場合には、吸引保持部を内側位置に配置することにより、ウェーハの外周部分を押圧部材で押えつつ、ウェーハの中央部分を吸引保持部で保持テーブルに向けて押圧することができる。これにより、ウェーハの外周部分が上向きに反っている場合でも、下向きに反っている場合でも、ウェーハの反りを矯正して、保持テーブルとの間の隙間をなくすことができ、保持テーブルがウェーハを吸引保持することができる。
搬送機構を示す斜視図。 搬送機構がウェーハを保持する様子を示す側面視断面図。 搬送機構がウェーハを保持テーブルに載置する様子を示す側面視断面図。 搬送機構がウェーハを保持テーブルに押圧する様子を示す側面視断面図。 搬送機構がウェーハを保持する様子を示す側面視断面図。 搬送機構がウェーハを保持テーブルに押圧する様子を示す側面視断面図。
図１に示す搬送機構１０は、例えばウェーハを加工する加工装置に組み込まれたものであり、例えば加工前にウェーハが一時的に載置される仮置きテーブルに載置されたウェーハを、加工時にウェーハを保持する保持テーブルに搬送する。保持テーブルは、搬送機構１０によって搬送されたウェーハを吸引保持する。保持テーブルに保持されたウェーハは、例えば研削手段や切削手段などの加工手段によって加工される。搬送機構１０は、搬送中にウェーハを保持する保持ヘッド１２と、保持ヘッド１２を移動させる保持ヘッド移動手段１３とを備えている。
保持ヘッド１２は、仮置きテーブル及び保持テーブルの保持面と平行なＸＹ平面に平行な円板状の中央部２１と、ＸＹ平面に平行な平面内で中央部２１から外側へ向けて放射状に延びる６つの腕部２２ａ〜２２ｃ，２３ａ〜２３ｃと、各腕部２３ａ〜２３ｃに配設された３つの吸引保持部２４ａ〜２４ｃと、各腕部２２ａ〜２２ｃに配設された３つの押圧部材２５ａ〜２５ｃ及び３つの押圧移動手段２６ａ〜２６ｃとを備えている。
隣接する腕部２２ａ〜２２ｃ，２３ａ〜２３ｃの間の角度は、いずれも６０度である。また、吸引保持部２４ａ〜２４ｃは、逆止弁４２を介してバキューム源などの吸引源４１に接続され、ウェーハを吸引保持する。吸引保持部２４ａ〜２４ｃは、腕部２３ａ〜２３ｃに沿って径方向に移動可能に構成されている。
保持ヘッド１２の中心（中央部２１の中心軸）と各押圧部材２５ａ〜２５ｃとの間の距離は、搬送機構１０が搬送するウェーハの半径よりもやや小さく、押圧部材２５ａ〜２５ｃがウェーハの外周部分を押圧するように配置されている。
保持ヘッド１２の中心と各吸引保持部２４ａ〜２４ｃとの間の距離は、吸引保持部２４ａ〜２４ｃの径方向の移動によって変化する。各吸引保持部２４ａ〜２４ｃが保持ヘッド１２の中心から最も離れた位置にある場合、保持ヘッド１２の中心と各吸引保持部２４ａ〜２４ｃとの間の距離は、保持ヘッド１２の中心と各押圧部材２５ａ〜２５ｃとの間の距離と等しく、各吸引保持部２４ａ〜２４ｃは、各押圧部材２５ａ〜２５ｃと同一円周上に位置する。このときの吸引保持部２４ａ〜２４ｃの位置を「外側位置」と呼ぶ。吸引保持部２４ａ〜２４ｃが外側位置にある場合、吸引保持部２４ａ〜２４ｃは、ウェーハの外周部分を吸引保持する。一方、各吸引保持部２４ａ〜２４ｃが保持ヘッド１２の中心に最も近い位置にある場合、保持ヘッド１２の中心と各吸引保持部２４ａ〜２４ｃとの間の距離は、保持ヘッド１２の中心と各押圧部材２５ａ〜２５ｃとの間の距離よりも小さく、各吸引保持部２４ａ〜２４ｃは、各押圧部材２５ａ〜２５ｃを通る円周よりも内側に位置する。このときの吸引保持部２４ａ〜２４ｃの位置を「内側位置」と呼ぶ。吸引保持部２４ａ〜２４ｃが内側位置にある場合、吸引保持部２４ａ〜２４ｃは、ウェーハの中央に近い位置を吸引保持する。
押圧移動手段２６ａ〜２６ｃは、例えば先端に押圧部材２５ａ〜２５ｃが接続されたロッドと、ロッドをＸＹ平面に対して直交する±Ｚ方向に移動させるシリンダとを備え、ロッドを移動させることにより押圧部材２５ａ〜２５ｃを±Ｚ方向に移動させる。シリンダは、例えばロッドを２段階に伸ばすことができる２段階ストロークシリンダである。押圧移動手段２６ａ〜２６ｃが押圧部材２５ａ〜２５ｃを＋Ｚ方向に移動させると、押圧部材２５ａ〜２５ｃは、吸引保持部２４ａ〜２４ｃに吸引保持されたウェーハに接触しない位置に退避する。このときの押圧部材２５ａ〜２５ｃの位置を「退避位置」と呼ぶ。一方、押圧移動手段２６ａ〜２６ｃが押圧部材２５ａ〜２５ｃを−Ｚ方向に移動させると、押圧部材２５ａ〜２５ｃがウェーハに当接し、ウェーハを−Ｚ方向に押圧する。このときの押圧部材２５ａ〜２５ｃの位置を「押圧位置」と呼ぶ。押圧位置には、±Ｚ方向において、押圧部材２５ａ〜２５ｃの先端が、吸引保持部２４ａ〜２４ｃの先端よりも−Ｚ側に位置する「第一の押圧位置」と、吸引保持部２４ａ〜２４ｃの先端と同じ高さに位置する「第二の押圧位置」とがある。
保持ヘッド移動手段１３は、保持ヘッド１２を支持する支持部３１と、支持部３１が先端に配設されたアーム３２と、アーム３２を移動させる軸部３３とを備えている。軸部３３は、アーム３２をＸＹ平面内で回動させるとともに、アーム３２を±Ｚ方向に移動させる。これにより、保持ヘッド１２が移動して、搬送すべきウェーハが載置された仮置きテーブルやウェーハの搬送先である保持テーブルに保持ヘッド１２が接近し、あるいは、仮置きテーブルや保持テーブルから保持ヘッド１２が離反する。
次に、ウェーハを搬送する手順について説明する。以下では、吸引保持部２４ａ〜２４ｃのうちの任意の１つを吸引保持部２４とし、押圧部材２５ａ〜２５ｃのうちの任意の１つを押圧部材２５とし、移動手段２６ａ〜２６ｃのうちの任意の１つを移動手段２６として説明する。
（１）ウェーハが中凹である場合
図２に示すようにウェーハ６０の外周部分が＋Ｚ方向に反っている場合（中凹の場合）は、吸引保持部２４を外周側に移動させて外側位置に位置づけ、押圧移動手段２６が押圧部材２５を＋Ｚ方向に移動させて退避位置に位置づける。この状態で、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を回動させて、仮置きテーブルなどに載置されたウェーハ６０の＋Ｚ方向に保持ヘッド１２を位置づけ、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を−Ｚ方向に移動させて、吸引保持部２４をウェーハ６０の外周部分に当接させる。その後、逆止弁４２（図１参照）を開いて吸引源４１（図１参照）による吸引を開始し、吸引保持部２４がウェーハ６０を吸引保持する。
図３に示すように、保持テーブル５０は、逆止弁４４を介してバキュームなどの吸引源４３に接続された保持面５１を備えている。保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を＋Ｚ方向に移動させて、吸引保持部２４に保持されたウェーハ６０を持ち上げ、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を回動させて、ウェーハ６０の搬送先である保持テーブル５０の＋Ｚ方向に保持ヘッド１２を位置づける。そして、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を−Ｚ方向に下降させて、吸引保持部２４に保持されたウェーハ６０を保持テーブル５０の保持面５１に載置する。
次に、図４に示すように、逆止弁４２（図１参照）を閉じて吸引源４１（図１参照）による吸引を停止して吸引保持部２４がウェーハ６０を解放し、押圧移動手段２６が押圧部材２５を−Ｚ方向に移動させて第一の押圧位置に位置付け、ウェーハ６０の外周部分を−Ｚ方向へ押圧する。その後、逆止弁４４を開いて吸引源４３による吸引を開始し、保持テーブル５０がウェーハ６０を吸引保持する。押圧部材２５がウェーハ６０の外周部分を−Ｚ方向に押圧することにより、ウェーハ６０の反りが矯正され、ウェーハ６０と保持面５１との間の隙間がなくなる。この状態で保持テーブル５０が吸引することにより、ウェーハ６０を確実に保持することができる。なお、押圧部材２５を第一の押圧位置ではなく、第二の押圧位置に位置づけてもよい。そうすれば、押圧部材２５だけでなく、吸引保持部２４でもウェーハ６０を押圧することができる。
（２）ウェーハが中凸である場合
図５に示すようにウェーハ６０の外周部分が−Ｚ方向に反っている場合（中凸の場合）は、吸引保持移動手段が吸引保持部２４を中心側に移動させて内側位置に位置づけ、押圧移動手段２６が押圧部材２５を−Ｚ方向に移動させて退避位置に位置づける。この状態で、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を回動させて、仮置きテーブルなどに載置されたウェーハ６０の＋Ｚ方向に保持ヘッド１２を位置づけ、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を−Ｚ方向に移動させて、吸引保持部２４をウェーハ６０の中央付近に当接させる。その後、逆止弁４２（図１参照）を開いて吸引源４１（図１参照）による吸引を開始し、吸引保持部２４がウェーハ６０を吸引保持する。
次に、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を＋Ｚ方向に移動させて、吸引保持部２４に保持されたウェーハ６０を持ち上げ、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を回動させて、ウェーハ６０の搬送先である保持テーブル５０の＋Ｚ方向に保持ヘッド１２を位置づける。そして、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を−Ｚ方向に下降させて、吸引保持部２４に保持されたウェーハ６０を保持テーブル５０の保持面５１に載置する。
図６に示すように、押圧移動手段２６が押圧部材２５を−Ｚ方向に移動させて第二の押圧位置に位置付け、保持ヘッド移動手段１３がアーム３２を−Ｚ方向に下降させて、押圧部材２５でウェーハ６０の外周部分を−Ｚ方向へ押圧するとともに、吸引保持部２４でウェーハ６０の中央付近を−Ｚ方向に押圧する。その後、逆止弁４４を開いて吸引源４３による吸引を開始して保持テーブル５０がウェーハ６０を吸引保持し、逆止弁４２（図１参照）を閉じて吸引源４１（図１参照）による吸引を停止して吸引保持部２４がウェーハ６０を解放する。
押圧部材２５がウェーハ６０の外周部分を−Ｚ方向に押圧するとともに、吸引保持部２４がウェーハ６０の中央付近を−Ｚ方向に押圧することにより、ウェーハ６０の反りが矯正され、ウェーハ６０と保持面５１との間の隙間がなくなる。この状態で保持テーブル５０が吸引することにより、ウェーハ６０を確実に保持することができる。
なお、吸引保持部の数は、３つに限らず、４つ以上であってもよい。同様に、押圧部材の数は、３つに限らず、４つ以上であってもよい。また、吸引保持部２４ａ〜２４ｃが外側位置にある場合における中心からの距離は、押圧部材２５ａ〜２５ｃの中心からの距離よりも大きくてもよい。さらに、吸引保持部２４ａ〜２４ｃだけでなく、押圧部材２５ａ〜２５ｃも径方向に移動する構成であってもよい。
１０：搬送機構 １２：保持ヘッド
２１：中央部 ２２ａ〜２２ｃ，２３ａ〜２３ｃ：腕部
２４，２４ａ〜２４ｃ：吸引保持部 ２５，２５ａ〜２５ｃ：押圧部材
２６，２６ａ〜２６ｃ：押圧移動手段
１３：保持ヘッド移動手段
３１：支持部 ３２：アーム ３３：軸部 ４１，４３：吸引源 ４２，４４：逆止弁
５０：保持テーブル ５１：保持面 ６０：ウェーハ

Claims (2)

  1. ウェーハを吸引保持する保持テーブルへウェーハを搬送する搬送機構であって、
    ウェーハを吸引保持する複数の吸引保持部と、該保持テーブルに載置されたウェーハの外周部を該保持テーブルに向けて押圧する押圧位置と該吸引保持部に保持されたウェーハに接触しない退避位置との間を移動可能な複数の押圧部材と、を備えた保持ヘッドと、
    該保持ヘッドを該保持テーブルに対して接近及び離反させる保持ヘッド移動手段と、
    を備えた搬送機構。
  2. 前記複数の吸引保持部は、前記押圧部材よりも内側の内側位置と該押圧部材と同一円周上の外側位置との間を移動可能に配設される、
    請求項１記載の搬送機構。
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