JPS62293631A - ウエハ把持具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロボットや自動機械に取り付けられてウェハ
を把持するウェハ把持具に関するものでるる。

〔従来の技術〕

従来、一般にロボット用把持装置は取扱うワークの寸法
や形状え対応して遣々の構造のものが考案され使用され
ている。そして、半導体製造工程におけるウェハのハン
ドリング作業においては、その作業が人手により行なわ
れ、その際に用いられる工具はハンドリングに適した形
状の真空吸着ビンセット、あるいは金属製ビンセットが
主であツタ。シカし、チップの実装密度が高くなるシて
っれてウェハ表面に付着する塵埃の影響が大きくなシ、
高度な無人環境が望まれ、即ち１人手作業ではこの実現
が困難である。従って１機械化が必要とされており、そ
の際、従来がら使用されている工具をその１ま適用する
と、第４図において以下に説明するようにウェハ表面に
付着する塵埃を減少させることは困難であった。

通常、クリーンルーム内でのウェハ１の搬送は。

第４図に示すようにカセット７内に収納して行なわれて
いた。１２は案内であり、カセット７内ではウェハ１は
相互間を約５Ｉａｌ＋程度の狭い間隔を置いて収納され
ている。そして、各処理工程では。

カセット７からウェハ１を取り出し処理装置にセットし
ていた。この作業を、従来までは真空吸着ビンセット、
もしくは金属製ビンセット（何れも図示せず）を用い人
手により１枚ずつ取シ出し実施していた。しかし、真空
成層ピンセットでは。

吸引時に周辺の雰囲気をも吸引してしまい、浮遊塵も吸
引する結果、ウェハ１の表面にこの塵埃が付着するおそ
れがあシ好ましくない。また、金属製ビンセットでは１
把持されたウエノ・１の一部が破損し、それがウェハ表
面に付着し欠陥発生の原因となっている。ウェハ１の表
面に付着する塵埃は、チップの実装密度が高くなるに伴
ない益々嫌われ、クリーンルームの清浄度もクラス１０
以上要求されるよってなり、ウエノ）１をソフトに把持
することが必要となってきている。

さらに、ウェハは１通常、上記カセット１あるいはボー
ト（図示せず）と呼ばれる治具に相互の間隔を狭く配列
されているため、ハンドリングに対し無発塵で小形扁平
な把持具が要求されている。

尚、ロボット先端に取り付けたこの種把持具に関しては
１例えば、マイクロコンタミネーション（ＭＩ　ＣＲＯ
ＣＯＮＴＡＭＩＮＡＴ　Ｉ　ＯＮ　）　１９８　ｓ手、
５月号ｐ５５〜５８．ｐ１２２に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、ウェハの表面を無発塵に維持し表面
欠陥を生じることなく、相互の間隔が狭い状態で配列さ
れているウェハに対応し着脱把持すると云うことに対し
て配慮されていないと云う問題があった。

本発明は上記の状況に鑑みなされたものであう、無発塵
で、かつ２表面欠陥を防止できると共に。

相互の間隔が狭い状態で配列されているウェハを確実に
把持できるウェハ把持具を提供することを目的としたも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、把持具本体の取付部側からほぼ扁平状に突
設された平板状部と、該平板状部で上記取付部側が固定
され該平板状部の上記突設方向の端部側に電圧が印加さ
れることにより上記平板状部の平板面に対して直交する
方向に伸長可能に形成されている第１当接部を有する第
１屈曲型圧電素子と、上記取付部側忙配設されそれぞれ
上記第１当接部に対向し該取付部側及び該第１当接部を
結ぶ直線を挾んで所定の間隔を保ち位置し電圧が印加さ
れることによりそれぞれ上記突設方向に変位するように
形成された２個の第２当接部を有するｌＸ２屈曲型圧電
素子とを有し、ロボットや自動機械に上記取付部側が固
定され上記第１当接部及び第２当接部間によシウエハ外
周を把持可能に形成されることにより達成される。

〔作用〕

後述する実施例の説明中にろる如く、電圧が印加される
と第１屈曲型圧電素子３の第１当接部４が平板状部１１
の平板面ば対し直交方向に矢印Ｂのように突出し、第２
屈曲型圧電累子５の当接部６．６は平板状部１１の突設
方向に矢印のように変位し、第１尚接部４．第２当接部
６，６間の３点支持によりウェハ１を把持する。

〔実施例〕

以下本発明のウェハ把持具を実施例を用い第１図、第２
図によシ説明する。第１図は平面図、第２図は第１図の
断面側面図である。図において。

１はウェハ、２は把持具本体、３は第１屈曲壓圧電素子
、４は第１当接部、５は第２屈曲型圧醒素子、６は第２
当接部、１０は取付部、１１は平板状部でろる。平板状
部１１は把持部本体２の取付部１０から扁平状に突設さ
れており、取付部１゜はロボット本体（図示せず）の先
端に取り付けられ、第１．第２屈曲型圧電素子３．５の
動作等についてはロボット本体の動作と協調して行なわ
れるようになっている。

第１屈曲型圧電素子３は、平板状部１１の取付部１０側
に一端を固定され、他端の平板状部１１の突設方向の端
部側は自由端でウェハ１に対する接触面が絶縁されてい
る第１当接部４を有し、第１当接部４は第１屈曲型圧電
素子３に直流電圧が印加されること【より平板状部１１
の平板面に対し直交方向に突出し対向する第２当接部６
，６との間にウエノ・１の外周を把持可能に形成されて
いる。第２屈曲型圧電素子５は第２当接部６，６を有し
取付部１０側に、第１当接部４と取付部１０とを結ぶ直
線（図示せず）を挾んで所定の間隔を保つ位置に第２当
接部６．６を位置させ案内溝８内に中央部を固定されて
いる。そして、第２当接部６，６は第２屈曲型圧電素子
５が電圧を印加されることにより第１当接部４側に矢印
ａのように変位し第１当接部４との間にウェハ１の外周
を挟持可能に形成されている。また、第１．２当接部４
．６は、ウェハ１の縁辺の外周部を把持するので直接接
触するため発塵源となるおそれはあるが、発塵量が他の
材質と比較して少なく電気的絶縁性を有する弾性体が好
ましく、本実施例では三フッカエチレンで形成している
。

本実施例のウェハ把持具は、第２図に示す如く取付具本
体２の取付部１０を除く平板状部１１が扁平状に＠わめ
て薄く形成されているので、取付部１０がロボット本体
の先端部に取り付けられ。

第４図に示すカセット７内のウェハ１の相互の通常５關
程度の狭い間隔に第１当接部４の先端側を挿入できる。

そして、第１屈曲型圧電端子３に直流電圧を印加すると
取付部１０で一端を固定されている他端側の第１当接部
４は第２図の矢印す方向へ変形突出する。また、第２屈
曲型圧電素子５へ直流電圧を印加すると第２当接部６，
６の中間部が固定されているので１両端の自由端部の第
２当接部６，６は矢印ａ方向て変位し、ウェハ１を第１
当接部４と第２当接部６，６の３点で外周の縁片を挾み
付は固定する。その後把持具全体２を上方に引き上げる
と１枚のウェハ１を取υ出すことができる。カセット７
に収納する場合の動作は上記と逆の順によりカセット７
内に挿入する。第１、第２屈曲型圧電素子３，５に対す
る電圧の印加を解除すると第１，２当接部４，６はカセ
ット１の挟着を解除する。以上は、カセット７に対しウ
ェハ１を取出し、収納する場合だついて述べたが、表面
プラズマ処理等を施すために治具に対する取付け、回収
する場合で間扁の狭い部分でのウェハ１のハンドリング
も同様な動作で実施できる。

このように不実Ｍ列のウニ・・把持具は、取付部を除く
把持具本体の・平板状部が扁平状のごく薄形に形成され
、この平板状部の取付側と先端とＫそれぞれ当接部を有
すると共に電圧を印加することにより変形しウェハ外周
の縁片を挟持できるようにした第１．第２屈曲威圧電素
子が設けられているので、きわめて薄型に支持部を形成
できると共に電圧を印加し、または印加を解除するとと
江よシウエハの着脱ができ、ロボット等により取扱いが
可能で、従来のように真空吸着ビンセットによるように
ウェハ表面に塵埃の付着がなく、また。

金属製ビンセットの如くウェハを破損しそれが表面に付
着することがなく、従って、無発塵で、かつ、表面欠陥
を防止できると共に相互の間隔が狭い状態で配列されて
いるウェハを確実に把持できる。

第３図は他の実施例を示し、上記実施例と異なるところ
は、上記実施例は平板状部１１が第１当接部取付位置ま
で形成されているのに対し、本実施例は第１当接部位置
までは突設されず、かつ。

平板部１１の厚さがきわめて薄く形成されている点であ
る。そして、第１屈曲型圧電素子３は第１当接部４分絶
縁部９上に一体に形成し、従って。

ウェハ１に対しては絶縁され、そして、狭い間隔で配置
されたウェハ１間に挿入できる。そして。

上記実施例と同様の作用効果を有する。

また、上記各実施例のウェハ１に対する第１゜２当接ｆ
Ａ４．６の形状は、ウェハ１とハンドリング作業内容に
より適宜変更してもよい。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明のウェハ把持具は、無発塵で、
かつ、表面欠陥を防止できると共に、相互の間隔ｔ：狭
い状態で配列されているウェハを確実に把持できる効果
を有するものでるる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウェハ把持具の実施例の平面図、第２
図は第１図の断面側面図、第３図は本発明のウェハ把持
具の他の実施例の第２図と同部分の側面断面図、第４図
はウェハが通常保管されているカセット内の配列状態の
断面図である。 １・・・ウェハ、２・・・把持具本体、３・・・第１屈
曲型圧電素子、４・・・第１当接部、５・・・第２屈曲
型圧電素子、６・・・第２当接部、１０・・・取付部、
１１・・・平板／Ｉ・・・手＆仄部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、把持具本体の取付部側からほぼ扁平状に突設された
   平板状部と、該平板状部で上記取付部側が固定され該平
   板状部の上記突設方向の端部側に電圧が印加されること
   により上記平板状部の平板面に対して直交する方向に伸
   長可能に形成されている第１当接部を有する第１屈曲型
   圧電素子と、上記取付部側に配設されそれぞれ上記第１
   当接部に対向し該取付部側及び該第１当接部を結ぶ直線
   を挾んで所定の間隔を保ち位置し電圧が印加されること
   によりそれぞれ上記突設方向に変位するように形成され
   た２個の第２当接部を有する第２屈曲型圧電素子とを有
   し、ロボットや自動機械に上記取付部側が固定され上記
   第１当接部及び第２当接部間によりウェハ外周を把持可
   能に形成されていることを特徴とするウェハ把持具。