(57)【要約】【課題】ウェーハをクランプする際のウェーハの破損を防止すること。【解決手段】メカチャックハンドを用いたウェーハのクランプ方法であって、メカチャックハンド１のクランプ部１２により、治具部に載置されたウェーハの外径をクランプする第１段階クランプのステップと、クランプされたウェーハを治具部から取り出し、治具部に対して離間した位置で位置決めを実施する第２段階クランプのステップと、を備える。これによりウェーハをクランプする際のウェーハの位置調整を、ウェーハを治具部から取り出す動作とは独立して実行することができる。【選択図】図２
2018041798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メカチャックハンドを用いたウェーハのクランプ方法であって、
前記メカチャックハンドのクランプ部により、治具部に載置された前記ウェーハの外径をクランプする第１段階クランプのステップと、
クランプされた前記ウェーハを前記治具部から取り出し、前記治具部に対して離間した位置で位置決めを実施する第２段階クランプのステップと、を備える、
ウェーハのクランプ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メカチャックハンドによるウェーハのクランプ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０００−１２４２８８号公報がある。この公報に記載されたウェーハをクランプするメカチャックハンドについて記載されている。より具体的には、メカチャックハンドにおいて、クランプ部が連結されているシリンダを動作させることによって、クランプ部をウェーハに当接させ、ウェーハをクランプする。これにより、メカチャックハンドを用いてウェーハを移送することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２４２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のメカチャックハンドでは、ウェーハが載置されている治具に対して、クランプ部のセンタの位置があっていない状態でクランプ動作を実行してしまった場合に、治具と干渉してしまい、ウェーハを上手く把持できないことがある。その結果、クランプの実行時にウェーハを破損してしまうことがある。
本発明は、メカチャックハンドを用いてウェーハをクランプする際のウェーハの破損を防止したクランプ方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるクランプ方法は、メカチャックハンドを用いたウェーハのクランプ方法であって、前記メカチャックハンドのクランプ部により、治具部に載置された前記ウェーハの外径をクランプする第１段階クランプのステップと、クランプされた前記ウェーハを前記治具部から取り出し、前記治具部に対して離間した位置で位置決めを実施する第２段階クランプのステップと、を備える。
これにより、クランプされたウェーハの位置調整を、ウェーハを治具部から取り出す動作とは独立して実行することができる。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、ウェーハをクランプする際のウェーハの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】メカチャックハンドの構成を示す図である。
【図２】メカチャックハンドの動作フローを示す図である。
【図３】治具部に載置されたウェーハがラフクランプされる状態を示す図である。
【図４】中間停止カムの動作を示す図である。
【図５】メカチャックハンドによりウェーハがクランプされた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、メカチャックハンド１は、ハンド本体部１１と、ハンド本体部１１に対してスライド動作するクランプ部１２と、スロープガイド１３と、を備える。なお以下では、クランプ部１２がスライド動作する方向をＸ軸方向とし、略水平かつＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向であるものとして説明する。
【０００９】
ハンド本体部１１は、基部２１と、クランプ部１２を基部２１側に引き寄せる方向（以下、Ｘ軸後部方向）にスライド動作させるための動力を発生させる真空ポート２２と、基部２１のＹ方向側部に設けられた排気ポート２３と、一部分が基部２１の内部からＹ方向に突出するように配置された中間停止カム２４と、を備える。またハンド本体部１１の下面側には、クランプ部１２によりウェーハＷをクランプする動作を行った場合に、ウェーハＷが当接する当接部（図示せず）が設けられている。
【００１０】
クランプ部１２は、ハンド本体部１１の基部２１の内部に配置されたピストン３１と、Ｘ方向に延在し、一端部がピストン３１に連結されたピストンロッド３２と、を備える。
【００１１】
基部２１は、クランプ部１２の一部を内蔵するケースである。例えば、基部２１は、動力源（図示せず）に接続されており、動力源によって与えられた動力によってＸ軸後部方向に動作する。これにより、ハンド本体部１１とクランプ部１２は、動力源の動力によって移動を行う。
【００１２】
真空ポート２２は、ケース状である基部２１の内外を仕切る壁部を貫通して設けられた孔である。真空ポート２２は、基部２１の内部において、ピストン３１よりＸ軸後部方向の位置に設けられている。例えば真空ポート２２には、真空引きを行うための真空ポンプ（図示せず）が連結されている。真空ポート２２において、真空引きが実行されることにより、ピストン３１はＸ軸後部方向に吸い寄せられる。
【００１３】
排気ポート２３は、基部２１を形成する壁部をＹ方向に貫通する孔である。排気ポート２３では、ポンプ（図示せず）により、常時、負圧の状態が保たれる。これにより、排気ポート２３は、ウェーハＷが収められている容器内に発生する塵を、容器外に排出する。
【００１４】
Ｙ方向に延在する棒状の中間停止カム２４は、基部２１内において、ピストン３１と、真空ポート２２の間に、Ｙ方向にスライド可能な状態で配置されている。中間停止カム２４は、一部が基部２１の内部からＹ方向の外側に突出するように配置されている。中間停止カム２４は、基部２１の外側に突出している突出部の先端に配置されたベアリング２４ａと、基部２１内においてピストン３１と対向する面に形成されているＸ軸後部方向に窪んだ凹部２４ｂを備える。ベアリング２４ａは、スロープガイド１３と当接している。また、凹部２４ｂのＹ方向の位置は、中間停止カム２４がＹ方向のスライドにより変更される。
【００１５】
ピストン３１は、ハンド本体部１１の基部２１内において、Ｘ方向にスライド可能な状態で配置されている。ピストン３１のＸ軸後部側には、ベアリング３１ｂが設けられた突起部３１ａが形成されている。ピストン３１は、真空ポート２２の真空引きによってＸ軸後部方向に移動する際に、中間停止カム２４に突起部３１ａのベアリング３１ｂが当接することによって、移動が停止する。
【００１６】
ピストンロッド３２は、夫々がＹ方向に延在するように平行に配置された２本の第１のロッド３２ａと、２本の第１のロッド３２ａの夫々の一端部に連結され、Ｙ方向に延在する第２のロッド３２ｂと、を備える。言い換えると、２本の第１のロッド３２ａのＸ軸後部方向側の端部はピストン３１に連結されており、Ｘ軸前部方向側の端部は第２のロッド３２ｂと連結されている。また、第２のロッド３２ｂは、Ｘ軸後部方向側の端部が第１のロッド３２ａと連結されており、Ｘ軸全部方向側の端部には下方に突出する突出部３２ｃが設けられている。突出部３２ｃは、メカチャックハンド１がクランプ動作を行う際に、ウェーハＷの外径に当接することで、ウェーハＷをクランプする。
【００１７】
スロープガイド１３は、基部２１から中間停止カム２４がＹ軸方向に突出する先端に対し、面１３ａが当接するように配置されている。面１３ａは、Ｘ軸前部方向側では基部２１からの距離が遠く、Ｘ軸後部方向側では基部２１からの距離が近くなるように傾斜している。なお、スロープガイド１３は、基部２１に対して動力源から動力が与えられ、ハンド本体部１１及びクランプ部１２が移動を行った場合であっても同時に移動しないように固定されている。
【００１８】
次に、図２を参照して、メカチャックハンド１を用いてウェーハＷを２段階でクランプする手順について説明する。
【００１９】
最初に、メカチャックハンド１は、図３に示すように、治具上に載置されているウェーハＷに対して第１段階クランプを行う。第１段階クランプは以下の手順で行う。
【００２０】
第２のロッド３２ｂの先端の突出部３２ｃが、治具上のウェーハＷの端部にかかるようにメカチャックハンド１の位置を調整する（ステップＳ１）。
【００２１】
次に、真空ポート２２（図１参照）により真空引きを行う（ステップＳ２）。これにより、ピストン３１にＸ軸後部方向に移動する力が加わることで、クランプ部１２がハンド本体部１１に対して相対的にＸ軸後部方向に移動する。
【００２２】
クランプ部１２のＸ軸後部方向への移動は、ピストン３１のＸ軸後部側に設けられたベアリング３１ｂが、中間停止カム２４に当接した状態となることにより停止する（ステップＳ３）。なおこのとき、ベアリング３１ｂは、中間停止カム２４の凹部２４ｂ以外の箇所に当接した状態となる。
【００２３】
これにより、治具上に載置されたウェーハＷは、第２のロッド３２ｂの先端の突出部３２ｃと、ハンド本体部１１の当接部の間で挟み込まれ、メカチャックハンド１によるラフクランプが実行される。なお、その後メカチャックハンド１は、ウェーハＷをラフクランプした状態で上昇することで、ウェーハＷを治具部から離脱させる。
【００２４】
次に、メカチャックハンド１によるウェーハＷのクランプ位置を調整する第２段階クランプを行う。第２段階クランプは以下の手順で行う。
【００２５】
まず、メカチャックハンド１は、ピストンロッド３２を用いてウェーハＷをクランプした状態で、ウェーハＷが載置されていた治具部から離間する（ステップＳ４）。
【００２６】
その後、メカチャックハンド１は、ウェーハＷをクランプした状態のまま、ハンド本体部１１をＸ軸後部方向に後退させる（ステップＳ５）。
【００２７】
このとき、中間停止カム２４のベアリング２４ａは、ハンド本体部１１のＸ軸後部方向への後退に伴い、スロープガイド１３の面１３ａに当接しながらＸ軸後部方向に移動する。ここで、スロープガイド１３の面１３ａは、Ｘ軸前部方向側では基部２１からの距離が遠く、Ｘ軸後部方向側では基部２１からの距離が近くなるように傾斜している。したがって、図４（ａ）示すように、ハンド本体部１１がＸ軸後部方向に移動することにより、中間停止カム２４がＹ軸方向に移動して基部２１内に押し込まれる（ステップＳ６）。
【００２８】
ここで、中間停止カム２４が基部２１内に押し込まれることで、基部２１内において、中間停止カム２４の凹部２４ｂの位置が移動する。より具体的には、凹部２４ｂの位置は、ピストン３１のベアリング３１ｂと対向する状態となるように移動する。
【００２９】
ピストン３１は、真空ポート２２の真空引きにより、Ｘ軸後部方向に引き寄せられる（ステップＳ７）。このとき図４（ｂ）に示すように、ピストン３１のベアリング３１ｂは、凹部２４ｂに入り込む。ピストン３１は、凹部２４ｂにベアリング３１ｂが入り込むことによって、第１段階クランプのときに比べて、よりＸ軸後部方向に移動する。
【００３０】
これにより、クランプ部１２は、第１段階のクランプの後に、さらにＸ軸後部方向に動作する。これにより、図５に示すように、ウェーハＷの位置決めを兼ねた本クランプである、第２段階クランプを実行することができる。
【００３１】
したがって、メカチャックハンド１は、クランプしたウェーハの位置調整を、ウェーハが載置されていた治具部とは離間させた状態で実行することができる。すなわち、治具の近傍で位置決めを行うための本クランプ動作を行わずに済むため、本クランプの動作中に治具部と接触することを防止し、ウェーハをクランプする際のウェーハの破損を防止することができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、中間停止カム２４の形状は棒状であるものとして説明したが、板状などの他の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１            メカチャックハンド
１１            ハンド本体部
１２            クランプ部
１３            スロープガイド
１３ａ            面
２１            基部
２２            真空ポート
２３            排気ポート
２４            中間停止カム
２４ａ            ベアリング
２４ｂ            凹部
３１            ピストン
３１ａ            突起部
３１ｂ            ベアリング
３２            ピストンロッド
３２ａ            第１のロッド
３２ｂ            第２のロッド
３２ｃ            突出部
【図１】
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【図２】
2018041798.tif 000004
【図３】
2018041798.tif 000005
【図４】
2018041798.tif 000006
【図５】
2018041798.tif 000007