JPS63127844A - 真空吸着装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空吸着技術、特に、半導体装置の製造にお
けるウェハ処理工程での半導体ウェハの取り扱い作業に
適用して効果のある技術に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造における半導体ウェハの取り扱い技術
については、株式会社工業調査会、昭和５６年１１月１
０日発行、「電子材料Ｊ１９８１年１１月号別冊、Ｐ９
５〜Ｐ１０２に記載されている。

ところで、半導体装置の製造におけるウェハ処理工程な
どでは、複数のカセットの間における半導体ウェハの移
し替え作業などにおいて、半導体ウェハを着脱自在に保
持する方法として真空吸着方式を用いることが考えられ
る。

すなわち、吸着孔に真空配管の一端を接続しておき、こ
の真空配管を通じて吸着孔に負圧を作用させることによ
り、外気との圧力差によって半導体ウェハを吸着孔に保
持させるとともに、真空配管の途中に設けられた３方弁
などの作用によって、同じ真空配管を通じて吸着孔に外
気を導入することにより、吸着孔に対する半導体ウェハ
の保持動作が解除されるようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のように、吸着孔に対する負圧の作用お
よび外気の導入による負圧の解消などを同一の真空配管
を通じて行う構造では、半導体ウェハの保持動作を解除
するために吸着孔に対して外気を導入する際に、真空配
管内に存在する塵埃などの異物が外気とともに吸着孔に
流入し、吸着孔に保持されている半導体ウニ／’％の一
部が異物によって汚染されるという問題があることを本
発明者は見出した。

このことは、半導体ウェハに形成される半導体集積回路
などの微細化に伴って付着する異物の量や大きさに対す
る許容限度が低下しつつあることを考慮すれば、歩留り
向上などの観点から重要な問題となるものである。

本発明の目的は、被保持物の異物などによる汚染を防止
することが可能な真空吸着技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、負圧を作用させることによって吸着孔に被保
持物を保持させる排気流路と、負圧状態にある吸着孔に
気体を流入させることによって、吸着孔による被保持物
の保持動作を解除する給気流路とを独立に設けたもので
ある。

〔作用〕

上記した手段によれば、たとえば、給気流路を通じて清
浄な気体を流入させて吸着孔における負圧を解除するこ
とにより、排気流路のみによって吸着孔に対する負圧の
作用および解除を行う場合などに比較して、排気流路内
などに存在する異物が吸着孔に移動することがないので
、吸着孔に吸着されて保持される被保持物が汚染される
ことを防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である真空吸着装置の要部を
示す断面図であり、第２図および第３図はその部分断面
図である。

たとえば、平板状の基体部１の一側面には吸着孔２が開
口されている。

基体部１の内部には、一端が前記吸着孔２の底部に連通
され、他端部が真空配管３ａを介して図示しない真空ポ
ンプなどの真空源に接続される排気流路３が形成されて
おり、吸着孔２に対して所定の負圧が作用される構造と
されている。

真空配管３ａの途中には、排気制御弁３ｂが介在されて
おり、真空配管３ａを適宜開閉することにより、排気流
路３を介しての吸着孔２の排気動作、すなわち吸着孔２
に対する負圧の作用の有無が随時制御されるものである
。

また、基体部１の内部における排気流路３の途中には、
比較的容積の大きな負圧蓄積部３Ｃが設けられており、
真空源側における排気動作の変動などの影響を受けるこ
となく、吸着孔２に対する負圧の作用が安定に行われる
ように構成されている。

真空配管３ａには、該真空配管３ａに装着された排気制
御弁３ｂを迂回するバイパス３ｄが設けられており、排
気制御弁３ｂが完全に閉止された状態でも、該バイパス
３ｄを通じて排気流路３の内部が比較的小さな所定の流
量で排気される構造とされている。

この場合、吸着孔２には、排気流路３とは独立な給気流
路４の一端が接続されており、この給気流路４の他端部
は給気配管４ａを介して図示しない気体供給源などに接
続されている。

給気配管４ａの途中には、上流側から給気制御弁４ｂお
よびフィルタ４Ｃが順次介在されており、給気制御弁４
ｂによって給気配管４ａおよび給気流路４を通じての吸
着孔２に対する空気などの気体の流入が制御されるとと
もに、吸着孔２に流入される空気などの気体がフィルタ
４Ｃを通過することによって清浄にされるように構成さ
れている。

そして、基体部１の側面における吸着孔２の開口部を隠
蔽するように、たとえば半導体ウェハ５（被保持物）を
位置させ、給気流路４を閉止した状態で排気流路３を介
して吸着孔２に負圧を作用させることにより該吸着孔２
に対して半導体ウェハ５が吸着されて安定に保持される
とともに、排気流路３を閉止した状態で給気流路４を通
じて吸着孔２の内部に空気などの気体を流入させること
により吸着孔２の内部の負圧状態が解消され、吸着孔２
による半導体ウェハ５の保持動作の解除が行われるもの
である。

基体部１において吸着孔２が開口され半導体ウェハ５な
どが接触される側面には、たとえば清浄な石英などから
なり、吸着孔２に対応する部位が該吸着孔２とほぼ同一
形状に開口された板状の接触治具６が設けられており、
半導体ウェハ５が基体部１に直接的に接触することに起
因して汚染されることが防止されている。

この接触治具６は、基体部１の偏部などに配設された複
数の治具吸着孔６ａによって該基体部１に対して着脱自
在に保持されている。

すなわち、複数の治具吸着孔６ａは、互いに連通路６ｂ
によって連通されるとともに、連通路６ｂの一端は治具
着脱配管６ｃおよび治具着脱制御弁６ｄを介して図示し
ない真空源などに接続されている。

そして、治具吸着孔６ａに対して負圧を作用させること
により、接触治具６を基体部１の側面に安定に固定する
とともに、治具着脱制御弁６ｄを適宜制御して複数の治
具吸着孔６ａに外気などを導入して負圧状態を解消する
ことにより、基体部１から接触治具６が容易に取り外さ
れるものである。

また、基体部１の側面に開口される吸着孔２の周囲には
、接触治具６との間に０リング７が装着されており、接
触治具６と基体部１との隙間から侵入する外気などによ
って吸着孔２に排気流路３などを介して作用される負圧
が損なわれることが防止されている。

同様に、複数の治具吸着孔６ａのそれぞれの周囲には、
接触治具６との間に０リング６ｅが装着されており、該
複数の治具吸着孔６ａに作用される負圧による接触治具
６の保持動作が確実に行われるように構成されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、排気制御弁３ｂが閉止されるとともに、給気制御
弁４ｂは解放され、給気流路４を通じて供給される清浄
な空気などによって吸着孔２は常圧にされている。

この時、排気流路３においては、バイパス３ｄの作用に
よって比較的小さな流量で排気が行われており、排気流
路３の内部に存在する異物などが吸着孔２の方向に移動
することが阻止されている。

この状態で、たとえば図示しないロボットアームなどに
装着されて移動自在にされた基体部１は、目的の半導体
ウェハ５の平面によって吸着孔２が隠蔽される位置に適
宜移動される。

その後、給気制御弁４ｂを閉止すると同時に排気制御弁
３ｂを解放することにより、真空配管３ａおよび排気流
路３などを介して吸着孔２の内部に負圧が作用され、基
体部１の近傍に位置される半導体ウェハ５は吸着孔２に
吸引され、接触部材６を介して基体部１に密着して保持
される。

次に、基体部１に保持された半導体ウェハ５は図示しな
いロボットアームの動作によって他の所定の場所に移動
される。

そして、排気制御弁３ｂを閉止して吸着孔２に対する負
圧の作用を停止するとともに、給気制御弁４ｂを解放し
て清浄な空気などの気体を吸着孔２に流入させることに
より、吸着孔２における負圧状態が解消され、吸着孔２
による基体部１に対する半導体ウェハ５の保持動作が解
除され、半導体ウェハ５は基体部１から速やかに離脱さ
れる。

ここで、本実施例においては、吸着孔２に負圧を作用さ
せて半導体ウェハ５の保持動作を行わせる排気流路３と
、吸着孔２に清浄な空気などの気体を流入させて負圧状
態を解消することにより半導体ウェハ５の保持動作を解
除する給気流路４とがそれぞれ独立にされているため、
たとえば排気流路３のみによって吸着孔２に対する負圧
の作用および解消などを制御する場合のように、排気流
路３の内部に存在する異物などが吸着孔２に流入するこ
とがなく、吸着孔２に面する半導体ウェハ５の一部が異
物などによって汚染されることが防止される。

また、真空配管３ａに装着された排気制御弁３ｂを迂回
してバイパス３ｄが設けられていることにより、排気制
御弁３ｂが閉止された状態においても、比較的小さな流
量で排気流路３の内部における排気動作が行われるので
、排気流路３の内部に存在する異物などが吸着孔２の方
向に移動することがなく、吸着孔２に吸着される半導体
ウェハ５の異物などによる汚染がより効果的に防止され
る。

さらに、基体部１において吸着孔２に吸着されて保持さ
れる半導体ウェハ５が接触する部位に清浄な石英などか
らなる接触治具６が複数の治具吸着孔６ａによって着脱
自在に装着されていることにより、半導体ウェハ５に対
して基体部１が直接に接触することに起因する半導体ウ
ェハ５の汚染が回避されるとともに、接触治具６の交換
作業などを迅速に行うことができ、作業性が向上される
。

このように、本実施例においては以下の効果を得ること
ができる。

（１）、吸着孔２に負圧を作用させて半導体ウェハ５の
保持動作を行わせる排気流路３と、吸着孔２に清浄な空
気などの気体を流入させて負圧状態を解消することによ
り半導体ウェハ５の保持動作を解除する給気流路４とが
それぞれ独立に設けられているため、たとえば排気流路
３のみによって吸着孔２に対する負圧の作用および解消
などを制御する場合のように、排気流路３の内部に存在
する異物などが吸着孔２に流入することがなく、吸着孔
２に面する半導体ウェハ５の一部が異物などによって汚
染されることが防止される。

（２）、真空配管３ａに装着された排気制御弁３ｂを迂
回してバイパス３ｄが設けられていることにより、排気
制御弁３ｂが閉止された状態においても、比較的小さな
流量で排気流路３の内部における排気動作が行われるの
で、排気流路３の内部に存在する異物などが吸着孔２の
方向に移動することがなく、吸着孔２に吸着される半導
体ウェハ５の異物などによる汚染がより効果的に防止さ
れる。

（３）、基体部１において吸着孔２に吸着されて保持さ
れる半導体ウェハ５が接触する部位に清浄な石英などか
らなる接触治具６が複数の治具吸着孔６ａによって着脱
自在に装着されていることにより、半導体ウェハ５に対
して基体部１が直接に接触することに起因する半導体ウ
ェハ５の汚染が回避されるとともに、接触治具６の交換
作業などを迅速に行うことができ、作業性が向上される
。

（４）、前記（１）〜（３）の結果、半導体装置の製造
における製品の歩留りが向上される。

（５）、前記（１）〜（４）の結果、半導体装置の製造
における生産性が向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、接触治具６を基体部１に固定する方法として
は真空吸着などに限らず接着やねじ止めなどいかなる方
法であってもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造に
おけるウェハ処理工程での半導体ウェハの真空吸着技術
に適用した場合について説明したが、これに限定される
ものではなく一般の物品の真空吸着による取り扱い技術
に広く適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、負圧を作用させることによって吸着孔に被保
持物を保持させる排気流路と、負圧状態にある前記吸着
孔に気体を流入させることによって、該吸着孔による前
記被保持物の保持動作を解除する給気流路とが独立に設
けられているため、たとえば、給気流路を通じて清浄な
気体を流入させて吸着孔における負圧を解除することに
より、排気流路のみによって吸着孔に対する負圧の作用
および解除を行う場合などに比較して、排気流路内など
に存在する異物が吸着孔に移動することがないので、吸
着孔に吸着されて保持される被保持物が異物などによっ
て汚染されることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である真空吸着装置の要部を
示す断面図、 第２図はその部分断面図、 第３図は同じくその部分断面図である。 １・・・基体部、２・・・吸着孔、３・・・排気流路、
３ａ・・・真空配管、３ｂ・・・排気制御弁、３Ｃ・・
・負圧蓄積部、３ｄ・・・バイパス、４・・・給気流路
、４ａ・・・給気配管、４ｂ・・・給気制御弁、４ｃ・
・・フィルタ、５・・・半導体ウェハ（被保持物）、６
・・・接触治具、６ａ・・・治具吸着孔、６ｂ・・・連
通路、６Ｃ・・・治具着脱配管、６ｄ・・・治具着脱制
御弁、６ｅ・・・○リング、７・・・○リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、負圧を作用させることによって吸着孔に被保持物を
   保持させる排気流路と、負圧状態にある前記吸着孔に気
   体を流入させることによって、該吸着孔による前記被保
   持物の保持動作を解除する給気流路とが独立に設けられ
   ていることを特徴とする真空吸着装置。 ２、前記給気流路の一部に、該給気流路を経て前記吸着
   孔に流入される気体を清浄化するフィルタが装着されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空
   吸着装置。 ３、前記排気流路の開閉を行う排気制御弁を迂回してバ
   イパス流路が設けられ、該排気制御弁の遮断状態におい
   て所定の流量で該排気流路の内部の排気が行われること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空吸着装置
   。 ４、前記吸着孔に吸着される前記被保持物に接する接触
   治具が着脱自在に設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の真空吸着装置。 ５、前記接触治具の装着が真空吸着によって行われるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空吸着装
   置。 ６、前記被保持物が半導体ウェハであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の真空吸着装置。