(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】半導体ウエハＷを吸引保持する内周パッド部２１Ｂと、内周パッド部２１Ｂで囲暁された領域の内側に吸引口２９を設けて形成された搬送機構側のウエハ吸引用真空ライン３０と、内周パッド部２１Ｂ及び半導体ウエハＷよりも外周側の領域部分でチャックテーブル１１と接触し、内周パッド部２１Ｂとチャックテーブル１１との間に真空エリア３３を生成するための外周パッド部２１Ａと、を有して搬送機構１２に設けられた搬送パッド２１と、チャックテーブル１１上に載置された半導体ウエハＷを吸引保持する負圧をチャックテーブル１１上に発生させるためのウエハ吸引用真空ライン１４と、を備える構成とした。【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、
前記半導体ウエハを吸引保持する内周パッド部と、前記内周パッド部で囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインと、前記内周パッド部及び前記半導体ウエハよりも外周側の領域部分で前記チャックテーブルと接触し、前記内周パッド部と前記チャックテーブルとの間に真空エリアを生成するための外周パッド部と、を有して前記搬送機構に設けられた搬送パッドと、
前記チャックテーブル上に載置された前記半導体ウエハを吸引保持する負圧を前記チャックテーブル上に発生させるためのチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと、
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】
前記真空エリアは、前記チャックテーブル側の前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと連通している、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】
前記搬送機構が前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送し終えると、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え操作をする制御部を備える、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】
前記制御部は、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をオフからオンに切り替え操作をするのに連動させて、前記搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインをオンからオフに切り替え操作をする、ことを特徴とする請求項３に記載のウエハの搬送保持装置。
【請求項５】
前記内周パッド部は、前記内周パッド部と前記半導体ウエハとの間をシールするリング状のＶシールを備え、前記外周パッド部は、前記外周パッド部と前記チャックテーブルとの間をそれぞれシールするリング状のＶシールを備える、ことを特徴とする請求項１、２、３又は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、前記半導体ウエハを吸引保持する内周パッド部と、前記内周パッド部で囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインと、前記内周パッド部及び前記半導体ウエハよりも外周側の領域部分で前記チャックテーブルと接触し、前記内周パッド部と前記チャックテーブルとの間に真空エリアを生成するための外周パッド部と、を有して前記搬送機構に設けられた搬送パッドと、前記チャックテーブル上に載置された前記半導体ウエハを吸引保持する負圧を前記チャックテーブル上に発生させるためのチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと、を備えるウエハの搬送保持装置を提供する。
【００１０】
この構成によれば、前記半導体ウエハが、前記内周パッド部に吸引保持されて前記チャックテーブル上に配置され、かつ、前記外周パッド部が、前記チャックテーブル上に当接された状態で、例えば、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインがオンされ、前記チャックテーブル上に負圧が発生されると、前記内周パッド部と前記チャックテーブルとの間の前記真空エリア内の空気も前記ウエハ吸引用真空ラインにより引かれる。そして、前記真空エリア内の空気が引かれるのに伴って、前記外周パッド部の内側に配置された前記内周パッド部が、前記半導体ウエハと共に前記チャックテーブル上に吸引され、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吸引保持される。また、ここでの半導体ウエハは、前記チャックテーブルに対して前記内周パッド部により中心側が当接された後に、前記内周パッド部が前記チャックテーブル側へ引かれるのに連動して、外周部側が前記チャックテーブルに押し付けられる。すなわち、前記半導体ウエハＷは前記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ので、例え、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、前記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。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記真空エリアは、前記チャックテーブル側の前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと連通している、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前記チャックテーブル側に負圧が形成されると、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と連通している前記真空エリア内の空気が引かれる。また、前記真空エリア内の空気が引かれると同時に、前記内周ヘッド部が前記半導体ウエハと共に前記チャックテーブル側に引かれ、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ことができる。したがって、前記真空エリアは、前記ウエハ吸引用真空ラインと連通しているので、前記真空エリア内の空気を引くための真空源を別途設ける必要もなく、装置全体における構造の簡略化が可能となり、コストの低減も可能になる。
【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、前記搬送機構が前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送し終えると、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え操作もする制御部を備える、ウエハの搬送保持装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、前記搬送機構が、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送し終えたら、前記制御部が、前記チャックテーブル側に設けられた前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え操作をし、前記真空エリア内の空気も自動的に引かれる。そして、前記真空エリア内が負圧になるのに伴って、前記内周ヘッド部が前記半導体ウエハと共にチャックテーブル側に引かれ、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、その後チャックテーブル上の負圧で吸引保持することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の構成において、前記制御部は、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え操作をするのに連動させて、前記搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインをオンからオフに切り替え操作をする、ウエハの搬送保持装置を提供する。
【００１６】
この構成によれば、前記制御部の制御により、前記搬送機構側の前記ウエハ吸引用真空ラインがオンからオフに切り替え操作され、前記搬送機構側の前記内周パッド部による前記半導体ウエハの吸引保持が解除されたら、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え、前記チャックテーブル側における前記半導体ウエハの吸引保持を行うので、前記内周パッド部による吸引保持の解除と、チャックテーブル側における前記半導体ウエハの吸引保持の繰り替え操作を、自動で、かつ、スムーズに行うことができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３又は４に記載の構成において、前記内周パッド部は、前記内周パッド部と前記半導体ウエハとの間をシールするリング状のＶシールを備え、前記外周パッド部は、前記外周パッド部と前記チャックテーブルとの間をそれぞれシールするリング状のＶシールを備える、ウエハの搬送保持装置を提供する。
【００１８】
この構成によれば、前記内周パッド部と前記外周パッド部に、前記Ｖシールを各々設けることにより、前記内周パッド部と前記半導体ウエハとの間と、前記外周パッド部と前記チャックテーブルとの間におけるシール性を、より向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半導体ウエハが内周パッド部に吸引保持されてチャックテーブル上に配置され、かつ、外周パッド部が、チャックテーブル上に当接された状態でチャックテーブル上に負圧が発生されると、前記外周パッド部の内側に配置されている前記内周パッド部も前記半導体ウエハと共に前記チャックテーブル上に引かれ、半導体ウエハの全体をチャックテーブル上に押し付けて、チャックテーブル上に密に吸引保持させることができる。また、ここでの半導体ウエハは、チャックテーブルに対して内周パッド部により中心側が当接された後に、内周パッド部がチャックテーブル側へ引かれるのに連動して、チャックテーブルに押し付けられる。したがって、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ので、例え、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２に示す搬送パッドの一部を拡大して示す構成説明図である。
【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、搬送パッドが半導体ウエハを搬送している途中の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、搬送パッド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し、(ａ)はその搬送パッド全体の図で、(ｂ)はその搬送パッドの一部を拡大した図である。
【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、搬送パッドの内周パッド部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し、(ａ)はその搬送パッド全体の図で、(ｂ)はその搬送パッドの一部を拡大した図である。
【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、半導体ウエハＷがチャックテーブル側に受け渡されて、半導体ウエハから搬送パッドが離された状態を示す図である。
【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することが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、前記半導体ウエハを吸引保持する内周パッド部と、前記内周パッド部で囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインと、前記内周パッド部及び前記半導体ウエハよりも外周側の領域部分で前記チャックテーブルと接触し、前記内周パッド部と前記チャックテーブルとの間に真空エリアを生成する外周パッド部と、を有して前記搬送機構に設けられた搬送パッドと、前記チャックテーブル上に載置された前記半導体ウエハを吸引保持する負圧を前記チャックテーブル上に発生させるためのチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと、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の概略配置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の一部を分解し、かつ、一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に示す搬送パッド(「搬送プレート」とも言う)２１と搬送アーム２２を備えている。
【００２７】
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２３を介して搬送パッド２１が取り付けられている。搬送アーム２２は、搬送パッド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。
【００２８】
枢軸２３は、筒軸２３Ａと摺動軸２３Ｂとスプリング２３Ｃを備えている。筒軸２３Ａは、内部に摺動軸２３Ｂを摺動自在に保持する孔２３ａを有している。筒軸２３Ａは、一端(上端)側を搬送アーム２２の下面側に固定し、搬送アーム２２の下面から垂下された状態にして取り付けられている。一方、筒軸２３Ａの他端(下端)側には、搬送パッド２１の後述する外周パッド部２１Ａが固定して取り付けられている。
【００２９】
摺動軸２３Ｂは、筒軸２３Ａの孔２３ａ内に上下方向摺動自在に取り付けられている。摺動軸２３Ｂの一端(上端)側には皿板状の移動規制部２３ｂが設けられ、他端(下端)側は筒軸２３Ａの下端から突出し、その他端側に後述する内周パッド部２１Ｂが固定して取り付けられている。
【００３０】
スプリング２３Ｃは、摺動軸２３Ｂの外周に装着されたコイルスプリングである。コイルスプリング２３Ｃは、摺動軸２３Ｂが筒軸２３Ａに対して下方向へ移動する力を、摺動軸２３Ｂに対して常に付与している。
【００３１】
搬送パッド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、搬送パッド２１は、前述した外周パッド部２１Ａと内周パッド部２１Ｂを備えている。なお、外周パッド部２１Ａと内周パッド部２１Ｂは、搬送パッド２１の軸心(枢軸２３の軸心)Ｏ２と軸心Ｏ１を同じにして配設されている。
【００３２】
外周パッド部２１Ａは、図２に示すように、円板状をした外周パッド板２４と、外周パッド板２４の外周部分から垂下した状態にして、外周パッド板２４の全周に亘って配設されている環状をした枠体２５と、枠体２５の下面から下側(チャックテーブル１１側)に突出した状態で、全周に亘って配設された外周側Ｖシール２６等で構成されている。
【００３３】
外周側Ｖシール２６は、図２に示すように、チャックテーブル１１の吸引部１１ｂの外径、すなわち半導体ウエハＷの外径よりも内径が大きく、かつ、外径が保持テーブル１１ａの外径と略等しい大きさをしたリング状のシールとして、ゴム、軟質樹脂等で形成されている。外周側Ｖシール２６は、図２及び図３に示すように、一面側の全周が枠体２５の下面に固定して取り付けられている。したがって、枠体２５は、外周側Ｖシール２６の外径及び内径と略同じ外径及び内径をした環状体として形成されている。外周側Ｖシール２６の他面側は、全周がチャックテーブル１１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２６ａとして形成されている。そして、そのリップ部２６ａは、保持テーブル１１ａの上面と密に当接可能になっている。なお、外周側Ｖシール２６と枠体２５と外周パッド板２４の各軸心Ｏ１は、搬送パッド２１の軸心Ｏ２と略同じにして配設されている。
【００３４】
内周パッド部２１Ｂは、図２に示すように、円板状をした内周パッド板２７と、内周パッド板２７の外周下面部分から垂下した状態にして、内周パッド板２７に取り付けられている内周側Ｖシール２８等で構成されている。
【００３５】
内周パッド板２７には上下面に貫通している吸着孔２９が設けられている。吸着孔２９には、内周パッド板２７の上面に導出されているウエハ吸引用真空ライン３０が連通されている。したがって、吸着孔２９は、ウエハ吸引用真空ライン３０の吸引口として機能する。なお、ウエハ吸引用真空ライン３０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２９、ウエハ吸引用真空ライン３０、圧力計、バルブ、及び真空源等により第２のウエハ真空吸着手段３１を構成している。すなわち、第２のウエハ真空吸着手段３１では、吸引部内周パッド板２７の下面に負圧を印加し、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。
【００３６】
内周側Ｖシール２８は、半導体ウエハＷの外径と略等しい大きさをしたリング状のシールとして、ゴム、軟質樹脂等で形成されている。内周側Ｖシール２８は、図２及び図３に示すように、一面側の全周が内周パッド板２７の下面に固定して取り付けられている。したがって、内周側Ｖシール２８は、内周側Ｖシール２８の外径及と略同じ外径をした環状体として形成されている。反対に、内周側Ｖシール２８の他面側は、全周がチャックテーブル１１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２８ａとして形成されている。そのリップ部２８ａは、半導体ウエハＷの上面と密に当接可能になっている。なお、内周パッド板２７と内周側Ｖシール２８の各軸心は、搬送パッド２１の軸心Ｏ２と略同じにして配設されている。
【００３７】
なお、内周パッド板２７の上面と外周パッド板２４との間には、円板状をしたダイアフラム(弾性薄膜)３２が配設されている。ダイアフラム３２は、金属又は非金属で形成された可撓性を有する薄膜で、円板状をなし、外周側は外周パッド部２１Ａの外周パッド板２４と枠体２５との間に挟持されて外周パッド部２１Ａに密に取り付けられており、中心側は内周パッド部２１Ｂの内周パッド板２７の上面に密に取り付けられている。そして、このダイアフラム３２により、ダイアフラム３２の下側における内周パッド部２１Ｂと外周パッド部２１Ａとの間に真空エリア３３の生成を可能にしている。また、内周パッド板２７は、通常、摺動軸２３Ｂの移動規制部２３ｂが筒軸２３Ａに当接して移動が規制されるまで、自重とスプリング２３Ｃのバネ付勢力により下方側に移動されている。
【００３８】
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。
【００３９】
制御部３４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３４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３４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３１と、が制御可能に接続されている。
【００４０】
図５は、制御部３４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。
【００４１】
まず、加工処理前の半導体ウエハＷは、図６に示すように、搬送パッド２１の内周パッド部２１Ｂ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。すなわち、図６に示す、搬送パッド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３１はオン、すなわちウエハ吸引用真空ライン３１がオンとされ、内周側Ｖシール２８で囲暁された領域３５内の空気がウエハ吸引用真空ライン３０を介して吸引され、領域３５内には負圧が印加されている(工程１)。この搬送では、内周パッド板２７は、摺動軸２３Ｂの移動規制部２３ｂが筒軸２３Ａに当接して移動が規制されるまで、自重とスプリング２３Ｃのバネ付勢力により下方側に移動され、また薄く加工されている半導体ウエハＷも、下側に撓んで湾曲された状態になっている。そして、このようにして、半導体ウエハＷが、第２のウエハ真空吸着手段３１の搬送パッド２８(内周パッド部２１Ｂ)に吸着保持された状態で、また搬送アーム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て来る。
【００４２】
また、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(搬送パッド２１の軸心Ｏ１)が略一致すると、制御部３４は、チャックテーブル１１上に半導体ウエハＷの下面を当接させ、外周パッド部２１Ａの外周側Ｖシール２６のリップ部２６ａが、チャックテーブル１１の保持テーブル１１ａの上面と密に当接するまで下降する。そして、真空エリア３３が、チャックテーブル１１と半導体ウエハＷとダイアフラム３２と枠体２５とで囲暁される。
【００４３】
また、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３４は、図８に示すように第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をオフからオンに切り替え、チャックテーブル１１の吸引部１１ｂ上に負圧を発生させる。すると、真空エリア３３内の空気がチャックテーブル１１の吸引部１１ｂを介して吸引され、真空エリア３３内が徐々に負圧となる。真空エリア３３内が徐々に負圧になると、これに伴って内周パッド部２１Ｂの内周パッド板２７の全体が、半導体ウエハＷと共に吸引部１１ｂ上に吸引保持される(工程２)。この吸引部１１ｂでの半導体ウエハＷの吸引保持は、その負圧が印加されている間、吸引保持される。また、ここでの半導体ウエハＷは、内周パッド板２７により、全体が上から押さえ付けられた状態で吸引保持されているので、例え、反りの大きな半導体ウエハＷであっても、反りの影響を少なくしてチャックテーブル１１に対して半導体ウエハＷを確実に吸着保持することができる。
【００４４】
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、第２のウエハ真空吸着手段３１のウエハ吸引用真空ライン３０をオンからオフに切り替え操作し、内周側Ｖシール２８で囲暁された領域３５内にエアを供給する。すなわち、領域３５内を大気圧に戻す。すると、内周側Ｖシール２８で囲暁された領域３５内の負圧が無くなり、内周側Ｖシール２８と半導体ウエハＷとの間が離間するとともに、真空エリア３３内の負圧が領域３５内側に逃がされる。そして、真空エリア３３内の負圧も無くなり、搬送パッド２１による半導体ウエハＷ及びチャックテーブル１１に対するチャック(吸引保持)が解かれる。
【００４５】
次いで、搬送アーム２２を上昇させると搬送パッド２１も一緒に上昇され、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、搬送パッド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。
【００４６】
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、半導体ウエハＷが内周パッド部２１Ｂに吸引保持されてチャックテーブル１１上に配置され、かつ、外周パッド部２１Ａが、チャックテーブル１１上に当接された状態で、ウエハ吸引用真空ライン１４がオフからオンされ、チャックテーブル１１上に負圧が発生されると、内周パッド部２１Ｂとチャックテーブル１１との間の真空エリア３３内の空気もウエハ吸引用真空ライン１４により引かれる。そして、真空エリア３３内の空気が引かれるのに伴って、外周パッド部２１Ａの内側に配置された内周パッド部２１Ｂが、半導体ウエハＷと共にチャックテーブル１１上に吸引され、半導体ウエハＷの全体がチャックテーブル１１上に密に吸引保持される。また、ここでの半導体ウエハＷは、チャックテーブル１１に対して内周パッド部２１Ｂにより中心側が当接された後に、内周パッド部２１Ｂがチャックテーブル１１に引かれるのに連動して外周部側が前記チャックテーブル１１に押し付けられる。すなわち、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ので、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。
【００４７】
また、真空エリア３３は、チャックテーブル１１側のウエハ吸引用真空ライン１４と連通しているので、チャックテーブル１１側のウエハ吸引用真空ライン１４によりチャックテーブル１１側に負圧が形成されると、チャックテーブル１１側のウエハ吸引用真空ライン１４と連通している真空エリア３３内の空気が引かれる。また、真空エリア３３内の空気が引かれると同時に、内周ヘッド部２１Ａが半導体ウエハＷと共にチャックテーブル１１側に引かれ、半導体ウエハＷをチャックテーブル１１上に押し付けることができる。したがって、真空エリア３３は、ウエハ吸引用真空ライン１４と連通しているので、真空エリア３３内の空気を引くための真空源を別途設ける必要もなく、装置全体における構造の簡略化が可能となり、コストの低減も可能になる。
【００４８】
また、ウエハの搬送保持装置１０の全体の制御を制御部３４で自動的に処理することができるので、操作が簡単に行える。
【００４９】
また、制御部３４の操作により、搬送機構１２側の内周パッド部２１Ｂが半導体ウエハＷの吸引保持を解除したら、チャックテーブル１１側における半導体ウエハＷの吸引保持を行うので、内周パッド部２１Ｂによる吸引保持の解除と、チャックテーブル１１側における半導体ウエハＷの吸引保持の切り換えを自動的に、かつ、スムーズに行うことができる。
【００５０】
また、内周パッド部２１Ｂと半導体ウエハＷとの間、及び、外周パッド部２１Ａとチャックテーブル１１との間をリング状のＶシール２６，２８で各々シールしているので、その間におけるシール性をより向上させることができる。
【００５１】
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】
【００５２】
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】
【００５３】
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(チャックテーブル側)
１５      第１のウエハ真空吸着手段
２１      搬送パッド(搬送プレート)
２１Ａ    外周パッド部
２１Ｂ    内周パッド部
２２      搬送アーム
２３      枢軸
２３Ａ    筒軸
２３ａ    孔
２３Ｂ    摺動軸
２３ｂ    移動規制部
２３Ｃ    スプリング
２４      外周パッド板
２５      枠体
２６      外周側Ｖシール
２６ａ    リップ部
２７      内周パッド板
２８      内周側Ｖシール
２８ａ    リップ部
２９      吸着孔(吸引口)
３０      ウエハ吸引用真空ライン(搬送機構側)
３１      第２のウエハ真空吸着手段
３２      ダイアフラム(弾性薄膜)
３３      真空エリア
３４      制御部
３５      内周側Ｖシールで囲暁された領域
Ｏ1       搬送パッドの軸心
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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