(57)【要約】【課題】搬送パッドでウエーハを搬送する場合に、搬送パッド及びエアの流れる配管経路を変更することなく、搬送パッドによるウエーハの接触保持と非接触保持とを可能にする【解決手段】保持面１０ｂに形成され保持面１０ｂに沿ってエアを噴出するエア噴出口１００と、エア噴出口１００から噴出されたエアを保持面１０ｂの外周縁に向かって直線状に流す溝１０１と、を備え、溝１０１にエアを流すことで溝１０１の周囲に発生させる負圧の強弱を溝１０１に流すエアの流量で調整して保持面１０ｂでウエーハを保持する搬送パッド１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持面でウエーハを保持する板状の搬送パッドであって、
該保持面に形成され該保持面に沿ってエアを噴出するエア噴出口と、該エア噴出口から噴出されたエアを該保持面の外周縁に向かって直線状に流す溝と、を備え、
該溝にエアを流すことで該溝の周囲に発生させる負圧の強弱を該溝に流すエアの流量で調整して該保持面でウエーハを保持する搬送パッド。
【請求項２】
請求項１記載の搬送パッドを用いたウエーハの搬送方法であって、
該搬送パッドには、前記エア噴出口から噴出させ前記溝に流すエアの流量を第１のエア流量と該第１のエア流量より多い流量の第２のエア流量とに調節可能な流量調節部が接続され、
該搬送パッドは、前記保持面によりウエーハを非接触で保持する時には、該第１のエア流量のエアを該溝に流し、該保持面にウエーハを接触させて該保持面によりウエーハを保持する時には、該第２のエア流量のエアを該溝に流すことで、ウエーハの非接触保持と接触保持とを選択的に行うウエーハの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハを保持する板状の搬送パッド及び搬送パッドを用いたウエーハの搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハ等を加工する切削装置や研削装置等においては、例えば、ウエーハの加工前に、加工装置の位置決め機構に載置されたウエーハを保持テーブル上に搬送したり、ウエーハの加工後に、保持テーブル上の加工が施されたウエーハをウエーハ洗浄機構のスピンナーテーブルに搬送したりしている。そして、加工装置には、ウエーハを搬送する搬送パッドが配設されており、この搬送パッドは、例えば、ウエーハに接触させて吸引保持を行う保持面を備えている。この保持面は、例えば、ポーラス部材で構成されていたり、又は複数の吸引孔が形成されていたりし、真空発生装置等から構成される吸引源とコンプレッサー等から構成されるエア供給源とにエアの流路を切り替え可能に連通している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
搬送パッドの保持面をウエーハに接触させた状態で、吸引源が吸引することで生み出された吸引力がエアの流路を介して保持面上に伝達されることで、搬送パッドはウエーハを吸引保持することができる。搬送パッドの保持面からウエーハを離脱させるときは、吸引源と保持面とが連通している状態をエア供給源と保持面とが連通している状態へと切り替えて、エア供給源からエアを保持面に対して供給し保持面から少量のエアを噴出させる。そして、エアの噴射圧力によって保持面とウエーハとの間の真空吸着力を破壊して、ウエーハを保持面から離脱させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０４０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加工装置において、搬送パッドでウエーハを非接触状態で保持したい場合には、上記の接触式で吸引保持を行う搬送パッドを、ベルヌーイ効果を利用して負圧を生み出し非接触でウエーハを吸引保持する搬送パッドに取り替える。そして、エア供給源と非接触式の搬送パッドの保持面とを連通させて、エア供給源からエアを保持面に対して供給し、保持面から所定量のエアを吹き出させ、保持面に沿ってエアを流す。このエアの流れ（例えば、旋回流）によって保持面上に負圧が発生するため、搬送パッドがウエーハを非接触で保持する。
【０００６】
しかし、搬送パッドの取替えに伴って、接触式搬送パッドに供給すべきエアの流量（例えば、ウエーハ離脱時に搬送パッドに供給すべきエア流量）と非接触式搬送パッドに供給すべきエアの流量とは異なってくる、すなわち、非接触式搬送パッドに供給すべきエアの流量はより多くなる。そのため、搬送パッドにエアを供給する配管の管径も太くする、つまり、加工装置内等を通り搬送パッドに繋がる配管経路を予め複数備えておく等して、配管経路を搬送パッドの取替えと共に変更する必要が生じてくる。しかし、搬送パッドのために複数の配管経路を備える装置構成は複雑であり、また、装置構成が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
したがって、搬送パッドでウエーハを搬送する場合においては、搬送パッド及び配管経路を変更することなく、搬送パッドによるウエーハの接触保持と非接触保持とを可能にするという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、保持面でウエーハを保持する板状の搬送パッドであって、該保持面に形成され該保持面に沿ってエアを噴出するエア噴出口と、該エア噴出口から噴出されたエアを該保持面の外周縁に向かって直線状に流す溝と、を備え、該溝にエアを流すことで該溝の周囲に発生させる負圧の強弱を該溝に流すエアの流量で調整して該保持面でウエーハを保持する搬送パッドである。
【０００９】
また、上記課題を解決するための本発明は、前記搬送パッドを用いたウエーハの搬送方法であって、該搬送パッドには、前記エア噴出口から噴出させ前記溝に流すエアの流量を第１のエア流量と該第１のエア流量より多い流量の第２のエア流量とに調節可能な流量調節部が接続され、該搬送パッドは、前記保持面によりウエーハを非接触で保持する時には、該第１のエア流量のエアを該溝に流し、該保持面にウエーハを接触させて該保持面によりウエーハを保持する時には、該第２のエア流量のエアを該溝に流すことで、ウエーハの非接触保持と接触保持とを選択的に行うウエーハの搬送方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る搬送パッドは、保持面に形成され保持面に沿ってエアを噴出するエア噴出口と、エア噴出口から噴出されたエアを保持面の外周縁に向かって直線状に流す溝と、を備え、溝にエアを流すことで溝の周囲に発生させる負圧の強弱を溝に流すエアの流量で調整して保持面でウエーハを保持することができるため、エアの流量を調節するだけで、ウエーハの接触保持と非接触保持とを選択的に行うことができる。
【００１１】
本発明に係るウエーハの搬送方法においては、本発明に係る搬送パッドには、エア噴出口から噴出させ溝に流すエアの流量を第１のエア流量と第１のエア流量より多い流量の第２のエア流量とに調節可能な流量調節部が接続され、搬送パッドは、保持面によりウエーハを非接触で保持する時には、第１のエア流量のエアを溝に流し、保持面にウエーハを接触させて保持面によりウエーハを保持する時には、第２のエア流量のエアを溝に流すことで、ウエーハの非接触保持と接触保持とを選択的に行うことができる。すなわち、搬送パッドでウエーハを搬送する場合において、搬送パッド及びエアの流れる配管経路を変更することなく、エアの流量を調節するだけで搬送パッドによるウエーハの接触保持と非接触保持とを選択的に行うことができる。また、搬送パッドに吸引源を接続させる必要がなくなるため、装置構成を複雑なものとしなくても済むようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】保持面を上側に向けた状態の搬送パッドの一例を示す斜視図である。
【図２】搬送パッドでウエーハを搬送する状態の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
半導体ウエーハ等を保持する図１に示す搬送パッド１は、例えば、アクリルやポリカーボネート、ＰＢＴ樹脂等のエンプラ又はステンレス鋼等からなり外形が円板状である本体部１０を備えている。図１においては上側を向いている本体部１０の保持面１０ｂは、ウエーハを保持する面となり、例えば、表面が平滑に仕上げられており、また、本体部１０がウエーハに接触してしまった場合に、ウエーハを傷付けないように保持面１０ｂの端部（稜線）には面取りが施されていてもよい。本体部１０の外形は、略円形状に限定されるものではなく、円形の一部を部分的に切欠いた三角十字状等に形成されていてもよい。
【００１４】
例えば本体部１０には、保持面１０ｂに形成され保持面１０ｂに沿ってエアを噴出するエア噴出口１００と、エア噴出口１０から噴出されたエアを保持面１０ｂの外周縁に向かって直線状に流す溝１０１と、を備えている。
【００１５】
溝１０１は、例えば、保持面１０ｂの中心から径方向外側に向かって３方向に均等な角度（例えば１２０度）で放射状に延びており、保持面１０ｂから本体部１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）の中間部に至る程度の深さを備えている。各溝１０１の幅および深さは同一寸法の一定断面を有している。なお、溝１０１の形成本数は、本実施形態における本数に限定されるものではなく、保持面１０ｂに周方向に均等な間隔で４本以上放射状に形成されていてもよい。また、溝１０１の幅を一部だけ狭めることで、この狭められた部分で溝１０１内を通るエアが加速されるものとしてもよい。各溝１０１の一方の端１０１ａは、保持部１０の外周縁において開口しており、各溝１０１の他方の端１０１ｂは、保持面１０ｂの中央に形成された各エア噴出口１００と連通している。
【００１６】
各エア噴出口１００は、それぞれ保持面１０ｂの径方向外側に向かって開口しており、各溝１０１の他方の端１０１ｂから一方の端１０１ａに向かってエアを水平に噴出する。例えば、エア噴出口１００の断面積は溝１０１の断面積よりも大きくなっており、エア噴出口１００から溝１０１へとエアが移動する際に、エアが加速されるようになっていてもよい。また、各エア噴出口１００は、本体部１０の中央領域の内部から保持面１０ｂの反対側の面であるアーム部接続面１０ａに向かって形成されアーム部接続面１０ａ上で開口する接続口１０２と連通している。なお、本実施形態のようにエア噴出口１００を保持面１０ｂに形成するのではなく、例えば、本体部１０の保持面１０ｂに取り外し可能なノズルパッドを配設するものとし、このノズルパッドにエア噴出口１００を形成するものとしてもよい。また、例えば、本体部１０の外周縁には、ウエーハが本体部１０の面方向に移動すること（すなわち、ウエーハの横滑り）を摩擦力又はウエーハを外周面から押さえる力によって制限するガイド部１０９を設けてもよい。このガイド部１０９は、例えば、ゴム又はスポンジ等から構成されており、本体部１０の外周縁に、周方向に一定の間隔をおいて溝１０１の一方の端１０１ａとずれるようにして複数（例えば１２０度間隔で３つ）固定される。
【００１７】
以下に、図１、２に示す搬送パッド１を用いて本発明に係るウエーハの搬送方法を実施する場合の、搬送パッド１の動作について説明する。
【００１８】
搬送パッド１が図２に示すウエーハＷを搬送する場合には、図２に示すように、搬送パッド１は、アーム部２０に接続された状態になる。すなわち、例えば、アーム部接続面１０ａの中央領域に連結部材２１が固定され、この連結部材２１を介して搬送パッド１はアーム部２０の一端の下面側に固定された状態になる。アーム部２０の他方の端には、移動手段３が接続されており、移動手段３は、アーム部２０を水平面上において平行移動可能又は旋回移動可能にし、かつ、Ｚ軸方向に上下動可能にしている。移動手段３は、例えば、アーム部２０を空気圧によりＺ軸方向に上下動させるエアシリンダや、モータによりボールネジを回動させることでアーム部２０を平行移動させるボールネジ機構等から構成されている。
【００１９】
連結部材２１は、例えば、ロータリージョイント等から構成されており、アーム部２０に接続されることで、アーム部２０及び連結部材２１の厚み方向（Ｚ軸方向）に延びる流路２１ａが形成される。流路２１ａの一端は、搬送パッド１の接続口１０２に連通しており、流路２１ａのもう一端は、可撓性を有する樹脂チューブ又は金属配管等で構成されるエア供給路２３の一端に連通する。なお、流路２１ａ上に、流路２１ａ内を通るエアを加速させるオリフィス孔等が形成されていてもよい。
【００２０】
エア供給路２３のもう一端には、コンプレッサー等からなるエア供給源２４が連通している。また、エア供給路２３上には、例えば、エア供給源２４が搬送パッド１に供給しエア噴出口１００から噴出させ溝１０１に流すエアの流量を第１のエア流量Ｆ１と第１のエア流量Ｆ１より多い流量の第２のエア流量Ｆ２とに調節可能な流量調節部２５が配設されている。流量調節部２５は、例えば、絞り弁であり、弁内部のエアの通過流量を把握可能にする流量計を備えている。
【００２１】
図２に示すウエーハＷは、例えば、外形が円形板状の半導体ウエーハであり、ウエーハＷの表面Ｗａには複数のデバイスが形成されており、例えば、表面Ｗａは図示しない保護テープが貼着されて保護されている。ウエーハＷの裏面Ｗｂは、例えば研削加工等が施される被加工面となる。
【００２２】
まず、図２に示す移動手段３が、搬送パッド１を水平方向に移動させて、図示しないウエーハカセット等に収容されているウエーハＷの裏面Ｗｂと搬送パッド１の保持面１０ｂとが対向し、かつ、ウエーハＷの裏面Ｗｂの中心と搬送パッド１の中心とが略合致するように、搬送パッド１をウエーハＷの上方に位置付ける。
【００２３】
次いで、例えば、搬送パッド１の保持面１０ｂとウエーハＷの裏面Ｗｂとが接触しない程度の高さ位置まで、移動手段３が搬送パッド１を−Ｚ方向に向かって降下させ位置付ける。この状態で、エア供給源２４が、所定圧力のエアをエア供給路２３に供給する。例えば、流量調節部２５は、流量調節部２５を通過し搬送パッド１に到達しエア噴出口１００から噴出し溝１０１を流れるエアの流量が、第２のエア流量Ｆ２となるように、弁内部が予め大きく開かれた状態になっており、エア供給源２４からエア供給路２３に供給されたエアは、大きく開かれた状態の流量調節部２５を通過し、さらに、流路２１ａ及び接続口１０２を通り、搬送パッド１のエア噴出口１００から噴出する。
【００２４】
エア噴出口１００から噴射されたエアは、保持面１０ｂに形成された各溝１０１内を放射方向に向かって直線状に第２のエア流量Ｆ２で流通することにより、ベルヌーイ効果によって溝１０１の両脇の周囲の空気が溝１０１内部へ引き込まれ、溝１０１近辺に負圧が生じ、ウエーハＷに対する吸着力が生じる。ここで、各溝１０１の一方の端１０１ａが保持部１０の外周縁において開口しているため、エアの溝１０１内での流れが阻害されず、また、溝１０１内のエアのエア流量は、比較的大きな第２のエア流量Ｆ２となっているため、保持面１０ｂに強力な吸着力が生じる。このようにして強力な吸着力でウエーハＷを搬送パッド１の保持面１０ｂに引きつけると、保持面１０ｂがウエーハＷに接触した状態で、搬送パッド１がウエーハＷを吸着保持する。
【００２５】
搬送パッド１が吸着保持したウエーハＷを図示しない仮置きテーブルから搬出し、図２に示す保持テーブルＴ上まで搬送する。図２に示す保持テーブルＴは、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなりウエーハＷを吸引保持する保持部Ｔ１と、保持部Ｔ１を支持する枠体Ｔ２とを備える。ウエーハＷの裏面Ｗｂを吸引保持している搬送パッド１が、ウエーハＷの裏面Ｗｂが上側になるようにして、ウエーハＷを保持テーブルＴ上に接触させる。保持部Ｔ１は図示しない吸引源に連通しており、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が保持面Ｔ１ａに伝達されることで、保持テーブルＴは保持面Ｔ１ａ上でウエーハＷを吸引保持する。また、エア供給源２４による搬送パッド１に対するエアの供給を停止させる。または、流量を少なくして搬送パッド１の保持面１０ｂ上の吸着力を消失させ、ウエーハＷを搬送パッド１の保持面１０ｂから離脱させる。そして、搬送パッド１が、ウエーハＷを吸引保持している保持テーブルＴ上から退避する。
【００２６】
裏面Ｗｂが上側を向いた状態で保持テーブルＴにより吸引保持されたウエーハＷは、例えば図示しない研削手段によって、裏面Ｗｂ側から研削され所定の厚みまで薄化される。研削加工が完了したウエーハＷは、保持テーブルＴから搬送パッド１によって搬出される。
【００２７】
ウエーハＷを保持テーブルＴから搬出するに際しては、図２に示す移動手段３が、搬送パッド１を水平方向に移動させて、保持テーブルＴにより保持されているウエーハＷの裏面Ｗｂと搬送パッド１の保持面１０ｂとが対向し、かつ、ウエーハＷの裏面Ｗｂの中心と搬送パッド１の中心とが略合致するように、搬送パッド１をウエーハＷの上方に位置付ける。
【００２８】
次いで、移動手段３が、搬送パッド１の保持面１０ｂとウエーハＷの裏面Ｗｂとが接触しない程度の高さ位置まで、搬送パッド１を−Ｚ方向に向かって降下させる。そして、エア供給源２４が、所定圧力のエアをエア供給路２３に供給する。例えば、流量調節部２５は、流量調節部２５を通過し搬送パッド１に到達しエア噴出口１００から噴出し溝１０１を流れるエアの流量が、第２のエア流量Ｆ２より少ない流量の第１のエア流量Ｆ１となるように、弁内部の流路が絞られた状態に切り替えられる。そのため、エア供給源２４からエア供給路２３に供給されたエアは、流量調節部２５を通過する際に流量が絞られ、さらに、流路２１ａ及び接続口１０２を通り、搬送パッド１のエア噴出口１００から噴出する。
【００２９】
エア噴出口１００から噴射されたエアは、保持面１０ｂに形成された各溝１０１内を放射方向に向かって直線状に第１のエア流量Ｆ１で流通することにより、ベルヌーイ効果によって溝１０１の両脇の周囲の空気が溝１０１内部へ引き込まれ、溝１０１近辺に負圧が生じ、ウエーハＷに対する吸着力が生じる。溝１０１内のエアの流量は、第２のエア流量Ｆ２より少ない流量の第１のエア流量Ｆ１に調節されているため、ウエーハＷと保持面１０ｂとの間に僅かな間隙が形成された状態、すなわち、搬送パッド１が保持面１０ｂで非接触状態でウエーハＷを吸着保持する。
【００３０】
搬送パッド１がウエーハＷを非接触で吸着保持した後、保持テーブルＴによるウエーハＷの吸引保持が解除される。さらに、搬送パッド１が＋Ｚ方向へと上昇することで、ウエーハＷが保持テーブルＴから搬出される。移動手段３によって、加工後のウエーハＷを非接触で吸着保持した搬送パッド１が水平移動して、加工後のウエーハＷが例えばウエーハ洗浄装置等に搬送される。
【００３１】
このように、本発明に係る搬送パッド１は、保持面１０ｂに形成され保持面１０ｂに沿ってエアを噴出するエア噴出口１００と、エア噴出口１００から噴出されたエアを保持面１０ｂの外周縁に向かって直線状に流す溝１０１と、を備え、溝１０１にエアを流すことで溝１０１の周囲に発生させる負圧の強弱を溝１０１に流すエアの流量で調整して保持面１０ｂでウエーハＷを保持することができるため、エアの流量を調節するだけで、ウエーハＷの接触保持と非接触保持とを選択的に行うことができる。
【００３２】
また、本発明に係るウエーハの搬送方法においては、搬送パッド１に、エア噴出口１００から噴出させ溝１０１に流すエアの流量を第１のエア流量Ｆ１と第１のエア流量Ｆ１より多い流量の第２のエア流量Ｆ２とに調節可能な流量調節部２５が接続され、搬送パッド１は、保持面１０ｂによりウエーハＷを非接触で保持する時には、第１のエア流量Ｆ１のエアを溝１０１に流し、保持面１０ｂにウエーハＷを接触させて保持面１０ｂによりウエーハＷを保持する時には、第２のエア流量Ｆ２のエアを溝１０１に流すことで、ウエーハＷの非接触保持と接触保持とを選択的に行うことができる。すなわち、搬送パッド及びエアが流れる配管経路を変更することなく、エアの流量を調節するだけで搬送パッド１によるウエーハＷの接触保持と非接触保持とを選択的に行うことができる。また、搬送パッド１に吸引源を接続させる必要がなくなるため、装置構成を複雑なものとしなくても済むようになる。
【００３３】
なお、本発明に係るウエーハの搬送方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている搬送パッド１の各構成の形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。例えば、反りが有るウエーハ又は表面に凸凹が形成されるウエーハを搬送パッド１により吸着保持する時には第２のエア流量よりも少なく保持面１０ｂがウエーハに接触しない程度の吸着力を生み出す流量のエアを溝１０１に流し、非接触で吸着保持し、そのウエーハが研削された後は第１のエア流量を溝１０１に流し、非接触で吸着保持すると言うように、溝１０１に流すエア流量を変えるが非接触で保持してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１：搬送パッド  １０：本体部  １０ｂ：保持面  １０ａ：アーム部接続面
１００：エア噴出口  １０１：溝  １０１ａ：一方の端  １０１ｂ：溝の他方の端  １０２：接続口  １０９：ガイド部
２０：アーム部  ２１：連結部材  ２１ａ：流路  
２３：エア供給路  ２４：エア供給源  ２５：流量調節部
３：移動手段
Ｗ：ウエーハ  Ｗａ：ウエーハの表面  Ｗｂ：ウエーハの裏面
Ｔ：保持テーブル  Ｔ１：吸着部  Ｔ１ａ：保持面  Ｔ２：枠体
【図１】
2018060881.tif 000003
【図２】
2018060881.tif 000004