(57)【要約】      （修正有）【課題】反りの大きなウエハであっても確実に吸引保持することができるウエハの搬送保持装置を提供する。【解決手段】チャックテーブル１１上に搬送された半導体ウエハＷをチャックテーブル１１に押し付ける第１のウエハ押し付け手段２４と、チャックテーブル１１上に搬送された半導体ウエハＷに対して第１のウエハ押し付け手段２４よりも外周側の領域２７ｂの部分で接触し、半導体ウエハＷの外周側の領域２７ｂの部分をチャックテーブル１１上に押し付ける第２のウエハ押し付け手段２５と、第１のウエハ押し付け手段２４による押し付け動作が行われた後に第２のウエハ押し付け手段２５による押し付け動作を行うように、第１のウエハ押し付け手段２４と第２のウエハ押し付け手段２５を制御する制御部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハを吸引保持するチャックテーブルと、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送する搬送機構とを備えるウエハの搬送保持装置において、
前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに押し付ける第１のウエハ押し付け手段と、
前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハに前記第１のウエハ押し付け手段よりも外周側の領域部分で接触し、前記半導体ウエハの前記外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける第２のウエハ押し付け手段と、
前記第１のウエハ押し付け手段による前記押し付け動作が行われた後に前記第２の押し付け手段による前記押し付け動作を行うように、前記第１のウエハ押し付け手段と前記第２のウエハ押し付け手段を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするウエハの搬送保持装置。
【請求項２】
前記第１のウエハ押し付け手段は、前記半導体ウエハの外径よりも径の小さいリング状のＶシールと、前記Ｖシールで囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された前記搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインとを備え、
前記第２のウエハ押し付け手段は、前記半導体ウエハの外径と略同じ大きさで、前記半導体ウエハに対して進退出可能な押圧手段を備え、
前記チャックテーブルは、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを吸引保持する平面領域内に吸引口を設けて形成されたチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のウエハの搬送保持装置。
【請求項３】
前記第１のウエハ押し付け手段は、前記チャックテーブルの上方に設けられ、上下方向に進退出するロッドを有する加圧シリンダーを備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハの搬送保持装置。
【請求項４】
前記押圧手段は、弾性変形材で袋状に形成され、内部にエアが供給されて加圧されると膨出するエアバックである、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のウエハの搬送保持装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１のウエハ押し付け手段により前記半導体ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける工程と、前記第２のウエハ押し付け手段の前記押圧手段を前記半導体ウエハに接触させて前記半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける工程と、前記チャックテーブル側の前記ウエハ吸引用真空ラインをオンにする工程と、を順に実行処理させる、ことを特徴とする請求項２、３または４に記載のウエハの搬送保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエハの搬送装置に関するものであり、特に、薄く加工された半導体ウエハをチャックテーブル上に搬送し、吸引保持するウエハの搬送保持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造に使用される半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)は、半導体材料のインゴットを結晶軸の方向に応じて薄板状に切り出し、研磨したものである。また、半導体デバイスの製造において、ウエハ上にデバイスを形成するリソグラフィ等の生産工程では、ウエハを固定する必要があり、通常は負の空気圧を印加してウエハを吸着する、いわゆる真空吸着方式の吸着ステージ(通常、「チャックテーブル」という)にウエハを吸引保持した状態で各種の処理を行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、ウエハ上のデバイスが完成した後、プローバでテスタとデバイスの電極パッドを接続して電気的に動作検査を行う場合や、インスペクションマシンで形成したパターンの光学的な検査を行う場合も、同様に、ウエハをチャックテーブルに吸引保持した状態で検査を行う。
【０００４】
近年、半導体デバイスの製造では、ウエハの直径を大きくして生産効率を向上させることが行われており、ウエハの直径は益々大きくなっている。また、１本のインゴットより取れるウエハの枚数を増加させれば、その分、ウエハの製造コストが低下するので、ウエハの厚さも小さくなる傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３４３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ウエハは直径が大きくなるほど、また、薄くなるほど、例え研磨したものであっても、歪みのために反りが発生する。特に、ウエハは、表面に半導体デバイスを形成すると反りが発生し易くなる。そして、反りの程度が大きいウエハをチャックテーブル上に載置すると、チャックテーブル側の吸引用の溝とウエハとの間に大きな隙間ができ、例え負圧を印加してもその隙間から溝に空気が流れ込む。そのため、ウエハを十分に吸着保持することができないという問題が発生する。また、ウエハの吸着不良が発生したまま、次の工程に搬送する過程では、ウエハがズレ動いてしまう。この状態では、次工程のチャックテーブル等に精度良く載置できないといった問題がある。
【０００７】
このような問題を解決するため、真空ポンプの駆動能力を大きくして負圧を大きくする、すなわち、空気系路と溝の空気圧をより低くすることも考えられる。しかし、そのためには、駆動能力の大きな真空ポンプを用意する必要があり、コスト等の各種の問題を生じる上、隙間が大きい場合には対処不能である。
【０００８】
そこで、反りの大きなウエハであっても確実に吸引保持することができるウエハの搬送保持装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、半導体ウエハを吸引保持するチャックテーブルと、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送する搬送機構とを備えるウエハの搬送保持装置において、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに押し付ける第１のウエハ押し付け手段と、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハに前記第１のウエハ押し付け手段よりも外周側の領域部分で接触し、前記半導体ウエハの前記外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける第２のウエハ押し付け手段と、前記第１のウエハ押し付け手段による前記押し付け動作が行われた後に前記第２のウエハ押し付け手段による前記押し付け動作を行うように、前記第１のウエハ押し付け手段と前記第２のウエハ押し付け手段を制御する制御部と、を備えるウエハの搬送保持装置を提供することにある。
【００１０】
この構成によれば、前記制御部は、前記第１のウエハ押し付け手段が前記ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付けて、前記半導体ウエハの前記チャックテーブルに対する位置決めを図った後、前記第２のウエハ押し付け手段により、前記半導体ウエハの外周側の領域部分をチャックテーブル上に押し付けるというように、前記第１のウエハ押し付け手段による前記半導体ウエハにおける中心側の領域部分の押し付け動作と前記第２のウエハ押し付け手段による前記半導体ウエハにおける外周側の領域部分の押し付け動作を段階的に制御する。このように、前記第１のウエハ押し付け手段による前記半導体ウエハにおける中心側の領域部分の押し付け動作と、前記第２のウエハ押し付け手段による前記半導体ウエハにおける外周側の領域部分の押し付け動作を、同時にではなく段階的に行って、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に押し付けると、半導体ウエハはチャックテーブルに対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行く。したがって、例え、反りの大きな前記半導体ウエハであっても、その半導体ウエハの反りの影響を少なくして、前記半導体ウエハの全体を前記チャックテーブル上に密に載置することができる。これにより、前記チャックテーブル側に印加される負圧は前記半導体ウエハ側にも良好に伝えられ、前記チャックテーブルによる前記半導体ウエハの吸着保持が確実に行われる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記第１のウエハ押し付け手段は、前記半導体ウエハの外径よりも径の小さいリング状のＶシールと、前記Ｖシールで囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された前記搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインとを備え、前記第２のウエハ押し付け手段は、前記半導体ウエハの外径と略同じ大きさで、前記半導体ウエハに対して進退出可能な押圧手段を備え、前記チャックテーブルは、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを吸引保持する平面領域内に吸引口を設けて形成されたチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインを備える、ウエハの搬送保持装置を提供する。
【００１２】
この構成によれば、前記搬送機構側の前記ウエハ吸引用真空ラインにより、前記リング状のＶシールで囲暁された領域内に負圧を発生させ、前記Ｖシールで前記半導体ウエハの中心側の領域部分を吸引保持してチャックテーブル上まで搬送する。次いで、前記半導体ウエハの中心側の領域部分を、前記Ｖシールを介して前記チャックテーブル上に押し付け、半導体ウエハの中心側の領域部分と前記チャックテーブルの間を密にする。続いて、前記第２のウエハ押し付け手段における前記押圧手段により、前記半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける。このようにして、前記第１のウエハ押し付け手段と前記第２のウエハ押し付け手段とで前記チャックテーブル上に押し付けられた前記半導体ウエハは、前記半導体ウエハの全体が前記チャックテーブル上に密に載置された状態で負圧を受けるので、前記半導体ウエハには、前記チャックテーブル側の前記ウエハ吸引用真空ラインにより発生される負圧が良好に伝えられ、前記半導体ウエハが前記チャックテーブル上に確実に吸引保持される。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、前記第１のウエハ押し付け手段は、前記チャックテーブルの上方に設けられ、上下方向に進退出するロッドを有する加圧シリンダーを備える、ウエハの搬送保持装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに押し付ける前記第１のウエハ押し付け手段の押し付け動作は、前記加圧シリンダーにおけるロッドの進退出動作を介して、遠隔操作が可能になる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載の構成において、前記押圧手段は、弾性変形材で形成され、内部にエアが供給されて加圧されると膨出するエアバックである、ウエハの搬送保持装置を提供する。
【００１６】
この構成によれば、仮に、前記第１のウエハ押し付け手段の軸心と前記チャックテーブルの軸心との間に位置ズレがあったとしても、前記半導体ウエハの外周側の領域を前記チャックテーブル上に押し付けるための力は、前記エアバックを介して半導体の全周に略同じ大きさの力を付与して各部均等に得られる。したがって、前記半導体ウエハの全周を略同じ大きさの力で、前記チャックテーブル上に均一に押し付け、前記半導体ウエハの外周側の領域を、前記チャックテーブル上に更に密な状態にして押し付けることができる。また、エアバッグ内に供給して加圧するエアの量を調整することにより、半導体ウエハをチャックテーブルに押し付ける強さを簡単に調整することができる。したがって、その後、チャックテーブルに吸着力を付与すると、チャックテーブル上に密に載置されている半導体ウエハを小さな負圧力で、チャックテーブル上に吸着保持することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項２、３又は４に記載の構成において、前記制御部は、前記第１のウエハ押し付け手段により前記半導体ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける工程と、前記第２のウエハ押し付け手段の前記押圧手段を前記半導体ウエハに接触させて前記半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける工程と、前記チャックテーブル側の前記ウエハ吸引用真空ラインをオンにする工程とを順に実行処理させる、ウエハの搬送保持装置を提供する。
【００１８】
この構成によれば、前記制御部により、前記処理が実行されると、まず、前記第１のウエハ押し付け手段が前記半導体ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付け、前記半導体ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブルに対して位置決めすることができる。続いて、前記第２のウエハ押し付け手段により、前記半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に密に押し付けると、前記半導体ウエハの全体が前記チャックテーブル上に密に載置される。前記チャックテーブル側の前記ウエハ吸引用真空ラインをオンにして前記半導体ウエハの全体を前記チャックテーブル側で密に吸引保持することができる。その後、前記第２のウエハ押し付け手段による前記ウエハ吸引用真空ラインをオフにすると、前記チャックテーブル側に吸引保持されている前記半導体ウエハを、前記チャックテーブル側へ確実に受け渡すことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、制御部により、第１のウエハ押し付け手段による半導体ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける動作と、半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける動作を、同時にではなく、半導体ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付けた後、半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付けるようにして、半導体ウエハをチャックテーブル上に段階的に押し付けて密着させるので、半導体ウエハはチャックテーブルに対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行く。これにより、反りの大きな半導体ウエハであっても反りの影響を少なくした状態で、半導体ウエハをチャックテーブル上に吸引保持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用したウエハの搬送保持装置の要部構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す同上搬送保持装置の主要部を断面して内部構成を説明する図である。
【図３】図１に示す第２の押し付け手段の構成を説明する図であり、(ａ)はエアが供給されていない時の状態を示し、(ｂ)はエアが供給されて膨出している時の状態を示す図である。
【図４】図１及び図２に示す同上搬送保持装置におけるシステム構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示すシステム構成の制御部による制御手順の一例を説明する図である。
【図６】同上搬送保持装置における一動作例を説明する図であり、搬送機構で半導体ウエハを搬送している状態を示す図である。
【図７】同上搬送保持装置における一動作例を説明する図であり、搬送機構が半導体ウエハをチャックテーブル上に搬送し終えた状態を示す図である。
【図８】同上搬送保持装置における一動作例を説明する図であり、第１のウエハ押し付け手段が半導体ウエハをチャックテーブルに押し付けている状態を示す図である。
【図９】同上搬送保持装置における一動作例を説明する図であり、第１のウエハ押し付け手段と第２のウエハ押し付け手段が半導体ウエハをチャックテーブルに押し付け、かつ、チャックテーブルが半導体ウエハを吸引保持している状態を示す図である。
【図１０】同上搬送保持装置における第１のウエハ押し付け手段の一変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、反りの大きなウエハであっても確実に吸引保持できるウエハの搬送保持装置を提供するという目的を達成するために、半導体ウエハを吸引保持するチャックテーブルと、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送する搬送機構とを備えるウエハの搬送保持装置において、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに押し付ける第１のウエハ押し付け手段と、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハに前記第１のウエハ押し付け手段よりも外周側の領域部分で接触し、前記半導体ウエハの前記外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける第２のウエハ押し付け手段と、前記第１のウエハ押し付け手段による前記押し付け動作が行われた後に前記第２の押し付け手段による前記押し付け動作を行うように、前記第１のウエハ押し付け手段と前記第２のウエハ押し付け手段を制御する制御部と、を備える構成としたことにより実現した。
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付している。また、以下の説明において、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、本発明の搬送保持装置の各部が描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
【実施例】
【００２３】
図１は本発明を適用したウエハの搬送保持装置１０の要部構成を示す斜視図であり、図２は図１におけるウエハの搬送保持装置１０の主要部を断面して内部構成を示す側面図である。このウエハの搬送保持装置１０は、半導体デバイスの製造工程で広く使用可能なものである。そのウエハの搬送保持装置１０は、負の空気圧(負圧)を印加して半導体ウエハＷを吸引保持し、各種の処理を行う真空吸着方式のチャックテーブル１１と、前の処理工程から半導体ウエハＷをチャックテーブル１１上に搬送してセットする搬送機構１２等を備えている。なお、半導体ウエハＷは、半導体材料のインゴットを結晶軸の方向に応じて薄板状に切り出したものを研磨したものであって、概略円板状に形成されている。
【００２４】
チャックテーブル１１は、図１に示すように、円板状のテーブルである。また、図２に示すように、チャックテーブル１１は、半導体ウエハＷの外径よりも大きな外径で形成された円板状の保持テーブル１１ａと、保持テーブル１１ａの上面(半導体ウエハＷが載置される面)に露出して設けられた、半導体ウエハＷの外径と略同じ外径で形成されている、同じく円板状をした吸引部１１ｂを備えている。
【００２５】
チャックテーブル１１の吸引部１１ｂには、吸引用の複数個の溝(図示せず)と複数個の溝に連通している吸着孔１３が設けられている。吸着孔１３には、保持テーブル１１ａに設けられているウエハ吸引用真空ライン１４が連通されている。したがって、吸着孔１３は、ウエハ吸引用真空ライン１４の吸引口として機能する。なお、ウエハ吸引用真空ライン１４には、図示しないが、圧力計、バルブ、及び真空源が順に配備され、これら吸着孔１３、ウエハ吸引用真空ライン１４、圧力計、バルブ、及び真空源等により第１のウエハ真空吸着手段１５を構成している。すなわち、第１のウエハ真空吸着手段１５では、吸引部１１ｂ上に負圧を印加し、チャックテーブル１１の吸引部１１ｂ上に載置されている半導体ウエハＷを、その負圧が印加されている間、吸引保持することができるようになっている。
【００２６】
搬送機構１２は、図１及び図２に示す搬送プレート(「搬送パッド」とも言う)２１と搬送アーム２２の他に、図２に示す第２のウエハ真空吸着手段２３と第１のウエハ押し付け手段２４及び第２のウエハ押し付け手段２５を備えている。
【００２７】
搬送プレート２１は、図１に示すように、円板状のプレートである。図２に示すように、搬送プレート２１は、半導体ウエハＷの外径と略同じ外径で形成されている。同じく、図２に示すように、搬送プレート２１の下面側(半導体ウエハＷと対向する面側)には、第２のウエハ真空吸着手段２３、及び第２のウエハ押し付け手段２５が設けられている。また、搬送プレート２１の反対側の面、すなわち上面側の略中心部分には、枢軸２６を介して搬送アーム２２が回転可能に取り付けられている。
【００２８】
搬送アーム２２は、一端側(基端側)が例えばロボットアーム等に固定されており、他端側に前記枢軸２６介して搬送プレート２１が取り付けられている。搬送アーム２２は、搬送プレート２１を所要の位置(前工程位置)から所要の位置(本工程位置)に、半導体ウエハＷを保持して、又は単独で移動可能になっている。すなわち、搬送アーム２２の移動により、加工処理前の半導体ウエハＷを前工程位置からチャックテーブル１１上に移動させ、加工処理後の半導体ウエハＷをチャックテーブル１１上から所要の位置に設けられた後工程位置へ移動させることができる。
【００２９】
図２に示すように、搬送プレート２１に設けられた第２のウエハ真空吸着手段２３は、搬送プレート２１の軸心(枢軸２６の軸心)Ｏ１と軸心を同じにして配設されている真空保持用のＶシール２３ａを備えている。Ｖシール２３ａは、半導体ウエハＷの外径よりも径が小さく、ゴム、軟質樹脂材等でリング状に形成されている。Ｖシール２３ａは、一面側の全周が搬送プレート２１の下面に密に固定して取り付けられている。反対に、Ｖシール２３ａの他面側は、全周がチャックテーブル側に向かって断面先細状に延びる自由端として、可撓性を有するリップ部２３ｂとして形成されており、その他端側は搬送プレート２１の下面から垂下された状態にして配設されている。そして、そのリップ部２３ｂは、半導体ウエハＷの上面と密に当接可能になっている。また、搬送プレート２１は、Ｖシール２３ａで囲暁された領域２７ａの内側に吸引口２８ａを設けてなる搬送機構側のウエハ吸引用真空ライン２８を備えている。なお、ウエハ吸引用真空ライン２８には、図示しないが、圧力計、バルブ、及び真空源が順に配備されている。
【００３０】
搬送機構１２に設けられた第１のウエハ押し付け手段２４は、チャックテーブル１１の上方に、軸心を搬送プレート２１の軸心Ｏ１と同じにして配設された、加圧シリンダー２９を備えている。加圧シリンダー２９は、上下方向に進退出するロッド２９ａを有している。そして、加圧シリンダー２９は、搬送プレート２１の軸心Ｏ１とチャックテーブル１１の軸心Ｏ２とが略一致した状態でロッド２９ａが下降されると、ロッド２９ａの下端部が搬送アーム２２上に当接されて、その搬送アーム２２を下方側へ押し、搬送アーム２２と搬送プレート２１を一体に下方側へ移動させることができるようになっている。なお、搬送アーム２２は、図示しないスプリングで上方側にバネ付勢されており、加圧シリンダー２９のロッド２９ａが上昇して押下が解かれると、搬送アーム２２も搬送プレート２１と共に再び上方側に移動復帰するようになっている。
【００３１】
搬送プレート２１の下面側に設けられた第２のウエハ押し付け手段２５は、図２及び図３に示すように、半導体ウエハＷの外径と略同じ大きさで、半導体ウエハＷに対して進退出可能な押圧手段としてのエアバック３０と、エアバック３０内にエアを供給するためのエア供給手段としてのエア供給ライン３１を備えている。
【００３２】
エアバッグ３０は、例えば弾性変形可能なゴムや軟質プラスチック等の弾性変形材を用いて袋状に作られ、半導体ウエハＷの外径と略同じ大きさで、かつ、Ｖシール２３ａの外径よりも大きな外径をしたリング状の袋状部であるバルーン体として形成されている。また、図２及び図３に示すように、エアバック３０は、Ｖシール２３ａとの間に隙間Ｓを全周に亘って設けて、搬送プレート２１の下面側においてＶシール２３ａの外側全周を囲暁した状態にして配設されている。また、エアバッグ３０には、図３に示すように、内部にエアの供給と排出をするための供給口３０ａが設けられている。供給口３０ａはエア供給ライン３１と接続されている。エア供給ライン３１は、供給口３０ａを通してエアバッグ３０内にエアを供給して加圧する機能、及び、排出する機能を有する。エア供給ライン３１には、図示しないが、圧力計、バルブ、及びエアポンプが順に配備されている。そして、エアバッグ３０は、内部にエアの供給・加圧がなされていないとき、図３(ａ)に示すように、Ｖシール２３ａよりも搬送プレート側に退避された状態に縮んでいるが、内部にエアが供給されて加圧されると図３(ｂ)に示すように膨らみ、外部(半導体ウエハＷ側)に向かって膨出可能となっている。
【００３３】
図４は、図１及び図２に示すウエハの搬送保持装置１０におけるシステム構成を示すブロック図である。図４において、このシステム構成では、制御部３２を有している。
【００３４】
制御部３２は、ウエハの搬送保持装置１０の全体の動作を制御する中心的処理機能を担うものであり、例えばコンピュータである。この制御部３２には、ウエハの搬送保持装置１０を予め決められた手順に従って制御するプログラムが組み込まれている。また、制御部３２には、第１のウエハ真空吸着手段１５と、搬送機構１２と、第２のウエハ真空吸着手段２３と、第１のウエハ押し付け手段２４と、第２のウエハ押し付け手段２５と、が制御可能に接続されている。
【００３５】
図５は、制御部３２がウエハの搬送保持装置１０の全体の動作を制御する処理手順の一例を示すフローチャートである。また、図６から図９は図５に示した処理工程における搬送保持動作の各動作時の状態を示す図である。そこで、ウエハの搬送保持装置１０の一動作例を、以下、図５に示すフローチャートに従って、また図６から図９の動作状態図を使用して説明する。なお、図５に示す処理手順はあくまでも一例であり、この一例を持って本発明の処理手順が限定されるものではない。
【００３６】
まず、加工処理前の半導体ウエハＷは、図６に示すように、搬送プレート２１に吸引保持されて前工程位置からチャックテーブル１１に向かって搬送されて来る。そして、図７に示すように、チャックテーブル１１の軸心Ｏ２と半導体ウエハＷの中心が略一致した状態で、チャックテーブル１１上に半導体ウエハＷを当接させる。なお、図６に示す、搬送プレート２１による半導体ウエハＷの搬送では、制御部３２により、第２のウエハ真空吸着手段１５はオン、すなわちウエハ吸引用真空ライン２８がオンとされ、Ｖシール２３ａで囲暁された領域２７ａ内の空気がウエハ吸引用真空ライン２８を介して吸引され、領域２７ａ内には負圧が印加されている(工程１)。そして、その負圧により半導体ウエハＷの中心側の領域２７ａの部分が、第２のウエハ真空吸着手段２３、すなわちＶシール２３ａに吸引保持されている。このようして半導体ウエハＷが、第２のウエハ真空吸着手段２３の搬送プレート２１に吸着保持された状態で、搬送アーム２２の移動により前工程位置からチャックテーブル１１に向かって搬送される。
【００３７】
また、図７に示すように、チャックテーブル１１上に半導体ウエハＷが搬送されると、制御部３２は、図８に示すように、第１のウエハ押し付け手段２４における加圧シリンダー２９のロッド２９ａを下降させる(工程２)。また、第１のウエハ押し付け手段２４の押し付けにより、半導体ウエハＷの中心側の領域部分２７ａ(Ｖシール２３ａで囲暁された領域)がチャックテーブル１１の吸引部１１ｂ上に密に当接配置される。
【００３８】
次いで、制御部３２は、第２のウエハ押し付け手段２５のエア供給ライン３１をオンし、エア供給ライン３１を通してエアバッグ３０内にエアを吹き込み、図３の(ｂ)及び図９に示すように、エアバッグ３０を膨らます。エアバッグ３０が膨らまされると、そのエアバッグ３０がチャックテーブル１１上の半導体ウエハＷの外周部分に、その全周に亘って当接し、その半導体ウエハＷの外周部分、すなわち半導体ウエハＷの外周側の領域２７ｂの部分がチャックテーブル１１上に押し付けられる(工程３)。したがって、エアバッグ３０が膨らまされた状態では、半導体ウエハＷの中央部分側は第１の押し付け手段２５の押し付けによりチャックテーブル１１上に密に押し付けられ、半導体ウエハＷの外周部分側は第２の押し付け手段２５の押し付けによりチャックテーブル１１上に密に押し付けられる。すなわち、ここでの半導体ウエハＷは、チャックテーブル１１に対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行く。これにより、半導体ウエハＷの全体がチャックテーブル１１上に略密着された状態にして載置される。
【００３９】
次いで、制御部３２は、第１のウエハ真空吸着手段１５のウエハ吸引用真空ライン１４をオンし、チャックテーブル１１の吸引部１１ｂ上に負圧を印加させ、吸引部１１ｂ上に載置されている半導体ウエハＷを、その負圧が印加されている間、吸引保持する(工程４)。この半導体ウエハＷの吸引保持では、吸引部１１ｂ上に半導体ウエハＷの全体を第１のウエハ押し付け手段２４と第２のウエハ押し付け手段２５とで略密着保持した状態に載置した後、吸引部１１ｂで半導体ウエハＷの全体を吸着保持するようにしているので、例え反りの大きな半導体ウエハＷであってもチャックテーブル１１による反りの影響を少なくして吸着保持することができる。そして、チャックテーブル１１側に印加される負圧は、半導体ウエハＷ側にも良好に伝えられて、チャックテーブル１１が半導体ウエハＷの吸着保持を確実に行うことができる。
【００４０】
次いで、制御部３２は、第１のウエハ真空吸着手段１５のウエハ吸引用真空ライン１４のオンを維持した状態、すなわち、チャックテーブル１１が半導体ウエハＷを吸引保持している状態において、ウエハ吸引用真空ライン２８及びエア供給ライン３１にそれぞれエアを供給する。そして、エアの供給により、搬送プレート２１と半導体ウエハＷとの間の離間をし易くした状態で、第１ウエハ押し付け手段２４における加圧シリンダー２９を制御し、加圧シリンダー２９のロッド２９ａを上昇させる(工程５)。これに伴い、搬送プレート２１も搬送アーム２２と共に復帰位置に上昇する。そして、チャックテーブル１１上には半導体ウエハＷだけが残る。そして、その後、チャックテーブル１１上の半導体ウエハＷに所定の加工処理等が施される。なお、チャックテーブル１１上で所定の処理が施された半導体ウエハＷは、チャックテーブル１１上の吸引保持が解かれた後、搬送プレート２１及び搬送アーム２２によって次の後処理工程へと移動される。
【００４１】
従って、この本発明の実施例によるウエハの搬送保持装置１０によれば、制御部３２により、第１のウエハ押し付け手段２４による半導体ウエハＷの中心側の領域２７ａの部分をチャックテーブル１１上に押し付ける動作と、半導体ウエハＷの外周側の領域２７ｂの部分をチャックテーブル上１１に押し付ける動作を、同時にではなく、半導体ウエハＷの中心側の領域部分２７ａを前記チャックテーブル１１上に押し付けた後、半導体ウエハＷの外周側の領域２７ｂの部分をチャックテーブル１１上に押し付けるようにして、半導体ウエハＷをチャックテーブル１１上に段階的に押し付けて密着させるので、半導体ウエハＷはチャックテーブル１１に対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行く。これにより、例え反りの大きな半導体ウエハＷであっても、反りの影響を少なくした状態で半導体ウエハＷをチャックテーブル１１上に吸引保持させることができる。
【００４２】
また、第１のウエハ押し付け手段２４は、半導体ウエハＷの外径よりも径の小さいリング状のＶシール２３ａと、Ｖシール２３ａで囲暁された領域２７ａの内側に吸引口２８ａを設けて形成された搬送機構１２側のウエハ吸引用真空ライン２８とを備え、第２の押し付け手段２５は、半導体ウエハＷの外径と略同じ大きさで、半導体ウエハＷに対して進退出可能な押圧手段としての加圧シリンダー２９を備え、チャックテーブル１１は、チャックテーブル１１上に搬送された半導体ウエハＷを吸引保持する、半導体ウエハＷの外径よりも径の小さい平面領域内に吸着孔(吸引口)１３を設けて形成されたチャックテーブル１１側のウエハ吸引用真空ライン１４を備えている。したがって、チャックテーブル１１上に載置された半導体ウエハＷには、チャックテーブル１１側のウエハ吸引用真空ライン２８により発生される負圧が良好に伝えられ、半導体ウエハＷがチャックテーブル上に確実に吸引保持される。
【００４３】
第１のウエハ押し付け手段２４は、上下方向に進退出するロッド２９ａを有する加圧シリンダー２９を備えているので、チャックテーブル１１に半導体ウエハＷを押押し付け動作は、加圧シリンダー２９におけるロッド２９ａの進退出動作を介して、遠隔操作が可能になる。
【００４４】
また、半導体ウエハＷの外周側の領域をチャックテーブル１１に押し付ける第２のウエハ押し付け手段２５における押圧手段をエアバック３０により形成している。したがって、仮に、第１のウエハ押し付け手段２４の軸心Ｏ１とチャックテーブル１１の軸心Ｏ２との間に位置ズレがあったとしても、半導体ウエハＷの外周側の領域２７ｂをチャックテーブル１１の吸引部１１ｂの上に押し付けるための力は、エアバック３０を介して各部均等に得られ、半導体ウエハＷの外周側の領域をチャックテーブル１１上に密に押し付けることができる。また、エアバッグ３０内に供給して加圧するエアの量を調整することにより、半導体ウエハＷをチャックテーブル１１に押し付ける強さを簡単に調整することができる。
【００４５】
なお、上記実施例では、第１のウエハ押し付け手段２４として、ロッド２９ａが進退出する加圧シリンダー２９を設けた構造を開示したが、例えば図１０に示すように、直動アクチュエータ３３を使用する構造としても良い。直動アクチュエータ３３は、モータ３３ａと、モータ３３ａで回転されるボールねじ３３ｂを有し、モータ３３ａによりボールねじ３３ｂが回転されると、搬送プレート２１が上または下方向に移動するようにしたものであり、その搬送プレート２１の上下移動で、半導体ウエハＷの中心側の領域部分をチャックテーブル１１上に押し付けるようになっている。
【００４６】
また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、上記以外にも種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本発明は半導体ウエハの搬送保持装置として使用する場合について説明したが、これ以外の類似する装置にも応用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０      ウエハの搬送保持装置
１１      チャックテーブル
１１ａ    保持テーブル
１１ｂ    吸引部
１２      搬送機構
１３      吸着孔(吸引口)
１４      ウエハ吸引用真空ライン
１５      第１のウエハ真空吸着手段
２１      搬送プレート
２２      搬送アーム
２３      第２のウエハ真空吸着手段
２３ａ    Ｖシール
２３ｂ    リップ部
２４      第１のウエハ押し付け手段
２５      第２のウエハ押し付け手段
２６      枢軸
２７ａ      Ｖシールで囲暁された領域
２７ｂ      エアバッグで囲暁された領域
２８      ウエハ吸引用真空ライン
２８ａ    吸引口
２９      加圧シリンダー
２９ａ    ロッド
３０      エアバッグ(押圧手段)
３０ａ    供給口
３１      エア供給ライン(エア供給手段)
３２      制御部
３３      直道アクチュエータ
３３ａ    モータ
３３ｂ    ボールねじ
Ｓ       隙間
Ｏ1       搬送プレートの軸心
Ｏ2       チャックテーブルの軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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