(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材を移動不能に支持する移動規制手段と、当該移動規制手段に対して所定の平面に沿って離間接近可能に設けられるとともに前記板状部材を引寄せる牽引手段と、当該牽引手段を前記平面に沿って移動可能な移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記移動規制手段で板状部材の移動を規制した状態で、前記牽引手段で板状部材を引寄せつつ、当該牽引手段を前記移動規制手段に接近した位置から離れる方向に移動させることで、前記板状部材の面を前記平面に沿う平らな状態になるように調整して支持可能に設けられていることを特徴とする板状部材の支持装置。
【請求項２】
板状部材を移動規制手段で移動不能に支持する工程と、
前記移動規制手段に接近した位置で板状部材を牽引手段により引寄せる工程と、
前記移動規制手段で板状部材の移動を規制した状態で、前記牽引手段で板状部材を引寄せつつ、当該牽引手段を所定の平面に沿って前記移動規制手段から離れる方向に移動させることで、前記板状部材の面を前記平面に沿う平らな状態になるように調整して支持する工程とを備えていることを特徴とする板状部材の支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状部材の支持装置及び支持方法に係り、更に詳しくは、板状部材を平らな状態にして支持することができる板状部材の支持装置及び支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する場合がある）等の板状部材を支持する支持装置が広く利用されるに至っており、かかる支持装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１の支持装置は、ウエハが載置される載置面に真空吸引孔を有する吸着手段と、載置されたウエハに向けてガスを吹き付けるガスノズルとを備え、当該ガスの吹き付けによりウエハの反りを矯正して載置面上で当該ウエハを吸着支持できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４３８１４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、特許文献１にあっては、ウエハ下面の全面を吸着して支持する場合、ガスの吹き付けによっては、ウエハの反りやうねりに起因して当該ウエハの外縁側が内側よりも先に吸着され、ウエハにしわや膨らみが生じるという不都合がある。このため、ウエハを平らな状態にして支持できなくなり、ひいては、吸着手段で支持されるウエハにシートを貼付したり、ダイシングしたりする等の後工程において支障を来たしてしまう、という不都合を招来する。
【０００５】
［発明の目的］
本発明の目的は、板状部材を平らな状態にして支持することができる板状部材の支持装置及び支持方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、板状部材を移動不能に支持する移動規制手段と、当該移動規制手段に対して所定の平面に沿って離間接近可能に設けられるとともに前記板状部材を引寄せる牽引手段と、当該牽引手段を前記平面に沿って移動可能な移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記移動規制手段で板状部材の移動を規制した状態で、前記牽引手段で板状部材を引寄せつつ、当該牽引手段を前記移動規制手段に接近した位置から離れる方向に移動させることで、前記板状部材の面を前記平面に沿う平らな状態になるように調整して支持可能に設けられる、という構成を採っている。
【０００８】
更に、前記支持した板状部材を所定の位置に位置決め可能な位置決め手段を備える、という構成を採ることができる。
【０００９】
また、本発明の支持方法は、板状部材を移動規制手段で移動不能に支持する工程と、
前記移動規制手段に接近した位置で板状部材を牽引手段により引寄せる工程と、
前記移動規制手段で板状部材の移動を規制した状態で、前記牽引手段で板状部材を引寄せつつ、当該牽引手段を所定の平面に沿って前記移動規制手段から離れる方向に移動させることで、前記板状部材の面を前記平面に沿う平らな状態になるように調整して支持する工程とを備える、という方法を採っている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、牽引手段を所定の平面に沿って移動することで、板状部材の反りやうねりを解消し、板状部材の面が平らな状態になるように調整して支持することが可能となる。これにより、板状部材にしわや膨らみが生じないように支持することができ、例えば、板状部材へのシート貼付やダイシング等の後工程において支障を来たすような不都合を解消することができる。
【００１１】
また、板状部材を移動不能に支持する移動規制手段を備えれば、牽引手段が移動するときに、板状部材が牽引手段の移動と共に移動してしまうことを防止することができる。
【００１２】
また、位置決め手段を有する場合、支持した板状部材を所定の位置に位置決めして後工程等における他の装置等に受け渡すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る支持装置の概略平面図。
【図２】図１の部分断面図。
【図３】第２実施形態に係る支持装置の概略平面図。
【図４】図３の部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本明細書において、特に明示しない限り、「上」、「下」は、図２及び図４を基準として用いる。
【００１５】
［第１実施形態］
図１及び図２において、第１実施形態に係る支持装置１０は、接着シートＳが貼付されたウエハＷからなる板状部材Ｐが載置されるテーブル１１と、このテーブル１１に設けられた牽引手段１２と、テーブル１１に設けられて牽引手段１２を移動可能な移動手段１４と、板状部材Ｐを移動不能に支持する移動規制手段１５を備えて構成されている。
【００１６】
前記テーブル１１は、その上面１１Ａにおいて、板状部材Ｐの外周側下面領域を吸着することで板状部材Ｐを引寄せる複数の吸着部１６を備えている。また、テーブル１１は、ウエハＷの周りにおいて、リングフレームＲＦを上面１１Ａから１段下がった中段面１１Ｂで位置決めして吸着保持可能に設けられている。テーブル１１の上面１１Ａには、図１中左右上下方向に十字状に延びる溝１７が設けられている。
【００１７】
前記牽引手段１２は、溝１７内であって移動規制手段１５の図１中上下両側及び左右両側にそれぞれ設けられた４体の副吸着部材２１からなる。各副吸着部材２１の上面は、テーブル１１の上面１１Ａと同じ平面内に位置するように設けられ、図示しない減圧ポンプ等の減圧手段に連通可能に設けられた複数の吸引孔が形成されて板状部材Ｐを吸着支持可能に設けられている。なお、副吸着部材２１の上面には、樹脂シートやシリコンシート、ローラ部材等の板状部材Ｐが滑り易くなる図示しない滑り部材が設けられている。
【００１８】
前記移動手段１４は、溝１７内に設けられて当該溝１７の延出方向に延びる４体の駆動機器としての直動モータ２４を備え、これら直動モータ２４のスライダ２５を介して各副吸着部材２１が移動可能となっている。従って、各副吸着部材２１は、各直動モータ２４を作動させることにより、移動規制手段１５に対して離間接近するよう図１の紙面に平行な平面に沿う方向であって、移動規制手段１５で支持された板状部材Ｐに対して移動可能に設けられている。
【００１９】
前記移動規制手段１５は、溝１７の平面視中央部に固定された主吸着部材２０からなる。主吸着部材２０の上面には、滑り止め部材２２が設けられ、これら主吸着部材２０及び滑り止め部材２２は、図示しない減圧ポンプ等の減圧手段に連通可能に設けられた複数の吸引孔が形成されて板状部材Ｐを吸着支持可能に設けられている。滑り止め部材２２の上面は、テーブル１１の上面１１Ａと同じ平面内に位置するように設定されている。なお、滑り止め部材２２は、板状部材Ｐに対して摩擦係数が大きくなるようなものであれば特に限定されることはなく、ゴムシートや樹脂シート等の弾性部材や、表面が荒れた金属板等が例示でき、主吸着部材２０に対する板状部材Ｐの移動を規制する作用を発揮可能となっている。
【００２０】
次に、本実施形態における板状部材Ｐの支持方法について説明する。
【００２１】
初めに、図１及び図２の実線で示されるように、主吸着部材２０に各副吸着部材２１を接近させた状態としておき、図示しない搬送アーム等を介して、リングフレームＲＦと、接着シートＳを下側とする姿勢の板状部材Ｐとが載置される。このとき、板状部材Ｐの図２中左右方向中央部がテーブル１１の上面１１Ａに接し、板状部材Ｐの外周側（同図中左右両側）がテーブル１１の上面１１Ａから離れるように反りが発生していることとする。この場合、先ず、主吸着部材２０及び各副吸着部材２１を図示しない減圧手段に連通し、主吸着部材２０及び各副吸着部材２１によって板状部材Ｐの面内中央領域が吸着支持される。
【００２２】
この状態から、各直動モータ２４を作動し、各副吸着部材２１が主吸着部材２０から離れる方向に移動させる。これにより、各副吸着部材２１が接着シートＳの下面を吸着しつつ、当該下面を滑りながら接着シートＳの外周側に移動する。すると、板状部材Ｐの中央領域から外縁側に向かって次第に反りが解消されつつ、板状部材Ｐ全体がテーブル１１の上面１１Ａに沿った平らな状態となって当該テーブル１１に当接していく。このとき、板状部材Ｐは、各副吸着部材２１の移動により、その移動方向に変位する力が作用するが、主吸着部材２０による吸着と滑り止め部材２２とによる摩擦抵抗により、当該板状部材Ｐの移動が規制されるようになる。そして、各副吸着部材２１が板状部材Ｐの外周側に達したときに、直動モータ２４の作動を停止させ、吸着部１６により吸着支持を開始することでテーブル１１上に板状部材Ｐが平らな状態となって支持される。その後リングフレームＲＦの上面と板状部材ＰのウエハＷの上面とに、図示しない接着シートが貼付され、当該板状部材ＰがリングフレームＲＦにマウントされる。
【００２３】
従って、このような実施形態によれば、各副吸着部材２１の移動により、反った板状部材Ｐの面内中央部から外周側に向かって次第に平らになるように調整して支持可能となる。これにより、板状部材Ｐの中央付近に膨らみが生じたり、板状部材Ｐが波打つようにしわが生じたりしないよう、当該板状部材Ｐの反りを解消した状態で支持することが可能となる。なお、上記とは逆に、板状部材Ｐの中央部がテーブル１１の上面１１Ａから離れるように反りが発生している場合や、複数の反りによってうねりが発生しているような場合でも、板状部材Ｐをテーブル１１の上面１１Ａに載置したときに、当該板状部材Ｐの中央領域を、先に主吸着部材２０及び主吸着部材２０に接近させた各副吸着部材２１によって吸着支持させるように押し下げておけば、上記同様に板状部材Ｐ全体をテーブル１１の上面１１Ａに沿った平らな状態として当該テーブル１１で支持することができる。
【００２４】
［第２実施形態］
図３及び図４において、第２実施形態に係る支持装置３０は、接着シートＳが貼付されたウエハＷからなる板状部材Ｐを吸着支持する牽引手段３１と、この牽引手段３１を移動可能な移動手段３２と、板状部材Ｐを移動不能に支持する移動規制手段３３と、板状部材Ｐを位置決め可能に設けられた位置決め手段３４と、移動手段３２を支持する平面視１２０°間隔の延出部を有するプレートからなるフレーム３５とを備えて構成されている。フレーム３５の下面側は、駆動機器としての多関節ロボット３６に支持されている。多関節ロボット３６は、多関節アーム部３８を備えた所謂６軸ロボットであり、その作業領域内で支持装置３０を上下左右方向、天地反転、面内回転等、何れの位置、何れの方向にも移動、搬送可能なものである。
【００２５】
前記牽引手段３１は、平面視で周方向１２０°間隔毎に設けられた３体の副吸着部材４１からなる。各副吸着部材４１は、板状部材Ｐに向かって気体を噴出して負圧を発生させることで当該板状部材Ｐを引寄せる所謂ベルヌーイチャックであって、板状部材Ｐを非接触な状態で吸着支持可能に設けられている。なお、各副吸着部材４１は、図示しないコンプレッサ等の加圧手段に連通可能に設けられている。
【００２６】
前記移動手段３２は、フレーム３５上に設けられて当該フレーム３５の延出部方向に延びる３体の駆動機器としての直動モータ４４と、各直動モータ４４のスライダ４５上に設けられ副吸着部材４１を上下方向に移動可能に支持する駆動機器としての直動モータ４８とを備えている。従って、各副吸着部材４１は、各直動モータ４４を作動させることにより、移動規制手段３３に対して離間接近するよう図３の紙面に平行な平面に沿う方向であって、移動規制手段３３で支持された板状部材Ｐに対して移動可能に設けられている。
【００２７】
前記移動規制手段３３は、フレーム３５の平面視中央部に設けられた主吸着部材４０からなる。主吸着部材４０は、副吸着部材４１と同様のベルヌーイチャックであって、その上面側には、第１実施形態の滑り止め部材２２と同等のものであって、複数の突起状をなす規制手段としての滑り止め部材４２が設けられている。なお、主吸着部材４０は、図示しないコンプレッサ等の加圧手段に連通可能に設けられている。
【００２８】
前記位置決め手段３４は、主吸着部材４０を下面側から支持する駆動機器としての回動モータ５０と、この回動モータ５０を支持する駆動機器としてのＸＹテーブル５１と、ウエハＷの外縁を撮像する検出手段５２とを備えている。検出手段５２は、撮像したウエハＷの外縁の位置データを図示しない制御手段に出力可能に設けられている。制御手段は、検出手段５２から入力された位置データを処理することで、ウエハＷの中心位置やオリフラ又はＶノッチ（図示省略）等の基準位置を特定し、更に、回動モータ５０及びＸＹテーブル５１を駆動制御することで、ウエハＷの中心位置や基準位置等を所定の位置に位置決め可能となっている。
【００２９】
次に、本実施形態における板状部材Ｐの支持方法について説明する。
【００３０】
初めに、図３の実線で示されるように、主吸着部材４０に各副吸着部材４１を接近させた状態としておく。図示しない研削装置によってウエハＷの裏面が研削されて、当該ウエハＷが上側となった状態の板状部材Ｐに対し、多関節ロボット３６を介して支持装置３０を板状部材Ｐに接近させる。次いで、主吸着部材４０及び各副吸着部材４１を図示しない加圧手段に連通することで、板状部材Ｐを引寄せ、当該板状部材Ｐの中央部を滑り止め部材４２に当接させることでその移動を規制する。そして、直動モータ４８を作動し、各副吸着部材４１の高さを調整することで、副吸着部材４１で吸着される領域の板状部材Ｐの面の高さ位置が調整される。このとき、板状部材Ｐは、滑り止め部材４２には接触するが、主吸着部材４０及び各副吸着部材４１とは非接触状態で支持される。
【００３１】
その後、各直動モータ４４を作動し、主吸着部材４０から各副吸着部材４１を離れる方向に移動させる。これにより、各副吸着部材４１がウエハＷの上面側を吸着しつつ、当該上面と非接触状態を保ちながらウエハＷの外周側に移動する。次いで、多関節ロボット３６を介して支持装置３０を上下反転させることで、図４に示されるように板状部材Ｐが接着シートＳが上側となった状態で支持される。つまり、外周側が上方に反ったり、中央側が上方に反ったりし易い板状部材Ｐであっても、反りを解消し、板状部材Ｐを平らに維持して支持することができる。
【００３２】
この状態で、回動モータ５０を作動して板状部材Ｐを回転させる。この回転中、検出手段５２によりウエハＷの外縁の位置が検出認識され、これら位置データが図示しない制御手段に出力される。図示しない制御手段は、これら位置データに基づいて、ウエハＷの中心位置と基準位置とを特定し、回動モータ５０及びＸＹテーブル５１を駆動制御することで、ウエハＷの中心位置や基準位置等を所定の位置に位置決めする。位置決め終了後、多関節ロボット３６によって板状部材Ｐが次工程の他の装置に搬送される。
【００３３】
従って、このような実施形態によれば、板状部材Ｐを平らな状態として位置決めができるので、正確な位置決めが行え、次工程の他の装置等における所定の位置に正確に板状部材Ｐを載置することができる。また、各副吸着部材４１と接着シートＳ下面とが非接触となるので、副吸着部材４１が主吸着部材４０から離間するときや、位置決めを行うときに、板状部材Ｐを損傷させることはない。
【００３４】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００３５】
例えば、前述のように板状部材Ｐを平らにし得る限りにおいて、副吸着部材２１、４１の設置数を増減したり、設置位置を変更したりしてもよい。この際、副吸着部材２１、４１の設置数や移動軌跡に応じて、溝１７やプレート３５の平面形状を変更すればよい。
【００３６】
また、板状部材Ｐにおいて主吸着部材２０、４０により最初に吸着支持する箇所は、面内中央領域に限られるものでなく、例えば、板状部材Ｐ外周をスポット的に最初に吸着し、その吸着した領域から副吸着部材２１、４１が離れるように移動して板状部材Ｐの反りを解消するようにしてもよい。
【００３７】
更に、第１実施形態の主吸着部材２０及び各副吸着部材２１と、第２実施形態の主吸着部材４０及び各副吸着部材４１とは、相互に取り替えた構成としてもよく、また、第１実施形態の副吸着部材２１を第２実施形態の副吸着部材４１に替えたり、第２実施形態の主吸着部材４０を第１実施形態の主吸着部材２０に替えてもよい。
また、牽引手段１２、３１及び移動規制手段１５、３３は、上記実施形態のように吸引によって板状部材Ｐを支持するもの以外に、磁石や静電気等によって支持するものを採用してもよい。なお、移動規制手段１５、３３は、板状部材Ｐを挟み込んで支持可能なチャック等を採用してもよい。
【００３８】
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。
【００３９】
更に、本発明において、板状部材は、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の被着体も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハであってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０、３０  支持装置
１２、３１  牽引手段
１４、３２  移動手段
１５、３３  移動規制手段
３４  位置決め手段
Ｐ  板状部材
【図１】
0005727243.tif 000002
【図２】
0005727243.tif 000003
【図３】
0005727243.tif 000004
【図４】
0005727243.tif 000005