(57)【要約】【課題】保持治具を含むシステム全体として十分な効果が期待できる基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法を提供する。【解決手段】半導体ウェーハ１、半導体ウェーハ用の保持治具１０、及び半導体ウェーハ１を着脱自在に吸着した保持治具１０の少なくともいずれかを整列収納する一対の基板収納容器３０・３０Ａと、半導体ウェーハ１、半導体ウェーハ用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を吸着する吸着プレート４０と、一対の基板収納容器３０・３０Ａと吸着プレート４０の間で半導体ウェーハ１、保持治具１０、あるいは半導体ウェーハ１を着脱自在に吸着した保持治具１０を取り扱う多関節型の搬送ロボット５０と、搬送ロボット５０のアーム５３に装着されて保持治具１０を着脱自在に保持するハンド６０と、半導体ウェーハ用の保持治具１０又は半導体ウェーハ１を着脱自在に吸着した保持治具１０用のアライメント装置７０とを備える。【選択図】図１
2008226976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する基板収納容器と、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを吸着する吸着手段と、少なくともこれら基板収納容器と吸着手段との間で基板、保持治具、あるいは基板を着脱自在に吸着した保持治具を取り扱う搬送ロボットと、この搬送ロボットに設けられて保持治具を着脱自在に保持するハンドとを備えた基板等の取扱装置であって、
保持治具は、少なくとも基板と略同じ幅の基台と、この基台に設けられる複数の突起と、基台に設けられて複数の突起を被覆する変形可能な基板用の密着層と、基台と密着層とを貫通する貫通路と、基台に設けられて複数の突起と密着層との間の空間に連通する連通路とを含み、
ハンドは、搬送ロボットに回転可能に設けられて保持治具の基台を着脱自在に保持可能なハンド本体と、このハンド本体に設けられ、保持治具の貫通路に連通して基板と密着層との間の気体を外部に導く第一の排気路と、ハンド本体に設けられ、保持治具の連通路に連通して複数の突起と密着層との間の気体を外部に導く第二の排気路とを含んでなることを特徴とする基板等の取扱装置。
【請求項２】
基板用の保持治具又は基板を着脱自在に吸着した保持治具用のアライメント手段を備えた請求項１記載の基板等の取扱装置。
【請求項３】
基板収納容器は、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面を着脱自在に覆う蓋体とを含んでなる請求項１記載の基板等の取扱装置。
【請求項４】
基板収納容器は、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する容器本体と、この容器本体の開口した上面を着脱自在に覆う蓋体とを含んでなる請求項１記載の基板等の取扱装置。
【請求項５】
吸着手段は、負圧化されることにより基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具のいずれかを着脱自在に吸着する通気性の多孔質体を含んでなる請求項１ないし４いずれかに記載の基板等の取扱装置。
【請求項６】
ハンドのハンド本体に、第一の排気路に連通する保持治具用の第一の保持溝を形成した請求項１ないし５いずれかに記載の基板等の取扱装置。
【請求項７】
ハンドのハンド本体に、第二の排気路に連通する保持治具用の第二の保持溝を形成した請求項１ないし６いずれかに記載の基板等の取扱装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれかに記載の基板等の取扱装置を使用して、基板、この基板用の保持治具、あるいは基板を着脱自在に吸着した保持治具を取り扱うことを特徴とする基板等の取扱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハのバックグラインド工程やダイシング工程等で使用される基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハは、図示しないが、例えば７７５μｍの厚さを有する円板にスライスされ、裏面がバックグラインド装置により１００μｍ以下の厚さに薄くバックグラインドされた後、ダイシング工程に供されるが、非常に薄く割れやすく、弓なりに反ることも少なくないので、ハンドリング等の作業中に簡単に破損してしまうという問題がある（特許文献１、２参照）。
【０００３】
そこで、出願人は、係る問題を解消すべく、半導体ウェーハよりも拡径の基台と、この基台表面の凹み穴に配設される多数の突起と、基台表面の周縁部に設けられて多数の突起を被覆する変形可能な半導体ウェーハ用の密着層と、基台と密着層とを貫通する貫通路と、基台に穿孔されて多数の突起と密着層との間の空間に連通する連通路とを備えた保持治具を提案し、この保持治具に半導体ウェーハを密着保持させるようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２２３３５９号公報
【特許文献２】特開２０００−１００９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例え優れた保持治具を提案しても、保持治具の提案のみに止まり、保持治具周辺の基板収納容器、半導体ウェーハ用の吸着具、及び半導体ウェーハを取り扱う搬送ロボット等の仕様が不十分では、半導体ウェーハの破損防止や保護に関し、システム全体の最適化を必ずしも図ることができず、システム全体として十分に機能しないおそれが考えられる。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、保持治具を含むシステム全体として十分な効果が期待できる基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては上記課題を解決するため、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着（負圧等の吸引力や粘着力により着ける）した保持治具の少なくともいずれかを収納する基板収納容器と、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを吸着する吸着手段と、少なくともこれら基板収納容器と吸着手段との間で基板、保持治具、あるいは基板を着脱自在に吸着した保持治具を取り扱う搬送ロボットと、この搬送ロボットに設けられて保持治具を着脱自在に保持するハンドとを備えたものであって、
保持治具は、少なくとも基板と略同じ幅の基台と、この基台に設けられる複数の突起と、基台に設けられて複数の突起を被覆する変形可能な基板用の密着層と、基台と密着層とを貫通する貫通路と、基台に設けられて複数の突起と密着層との間の空間に連通する（気体の流れる状態にする）連通路とを含み、
ハンドは、搬送ロボットに回転可能に設けられて保持治具の基台を着脱自在に保持可能なハンド本体と、このハンド本体に設けられ、保持治具の貫通路に連通して基板と密着層との間の気体を外部に導く第一の排気路と、ハンド本体に設けられ、保持治具の連通路に連通して複数の突起と密着層との間の気体を外部に導く第二の排気路とを含んでなることを特徴としている。
【０００７】
なお、基板用の保持治具又は基板を着脱自在に吸着した保持治具用のアライメント手段を備えることができる。
また、基板収納容器は、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する容器本体と、この容器本体の開口した正面を着脱自在に覆う蓋体とを含むと良い。
【０００８】
また、基板収納容器は、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具の少なくともいずれかを収納する容器本体と、この容器本体の開口した上面を着脱自在に覆う蓋体とを含むと良い。
また、吸着手段には、負圧化されることにより基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具のいずれかを着脱自在に吸着する通気性の多孔質体を含ませることができる。
【０００９】
また、ハンドのハンド本体に、第一の排気路に連通する保持治具用の第一の保持溝を形成することができる。
また、ハンドのハンド本体に、第二の排気路に連通する保持治具用の第二の保持溝を形成することもできる。
【００１０】
さらに、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１ないし７いずれかに記載の基板等の取扱装置を使用して、基板、この基板用の保持治具、あるいは基板を着脱自在に吸着した保持治具を取り扱うことを特徴としている。
【００１１】
ここで、特許請求の範囲における基板等には、基板、この基板用の保持治具、及び基板を着脱自在に吸着した保持治具が含まれる。基板は、少なくとも各種サイズ（口径２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ等）の半導体ウェーハ、液晶ガラス、石英ガラス、プリント配線板等を含み、保護テープの粘着の有無を特に問うものではない。また、基板収納容器、吸着手段、及び搬送ロボットは、これらが一列に並んでいても良いし、搬送ロボットの周囲に基板収納容器と吸着手段とが配列される構成等でも良い。
【００１２】
基板収納容器は、単数複数、透明、不透明、半透明を特に問うものではない。また、吸着手段は、負圧を利用する独立した吸着具でも良いし、各種の装置に併設された吸着機構でも良く、単数複数を問うものではない。搬送ロボットは、固定タイプ、自走タイプ、天井タイプ、多関節タイプ等があるが、特に限定されるものではなく、基板収納容器、吸着手段、アライメント手段の間で基板等を取り扱うタイプでも良い。また、ハンドは、板形でも良いし、ブロック形等でも良い。このハンドのハンド本体は搬送ロボットに回転可能に設けられるが、この回転には、回動や反転、揺動が含まれる。
【００１３】
第一、第二の保持溝は、平面視でリング形や枠形等の略エンドレスに形成することができる。さらに、基板等の取扱装置は、単体で使用することができるが、特に限定されるものではない。例えば、バックグラインド装置やフレームマウンタ装置に代表される半導体ウェーハ用の加工装置に併設して使用することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、保持治具の他、保持治具周辺の基板収納容器、基板用の吸着手段、及び基板を取り扱う搬送ロボット等の仕様を定めてシステム化するので、基板の保護に関し、保持治具を含むシステム全体として十分な効果が期待できる。また、保持治具に基板を吸着するので、例え基板が薄く割れやすくても、作業中に基板が簡単に破損してしまうことが少ない。
また、基板用の保持治具又は基板を着脱自在に吸着した保持治具用のアライメント手段を備えれば、基板収納容器から取り出された基板用の保持治具や基板を吸着した保持治具を搭載してセンタリングすることができるので、後の作業で基板やその保持治具の位置ずれ等を招くのを防ぐことができる。
【００１５】
また、吸着手段として、負圧化されることにより基板等を着脱自在に吸着する通気性の多孔質体を備えれば、多孔質体に基板を略平面に保持し、簡易な構成で基板等の精密な加工、精密な検査、測定等が可能になる。また例えば、基板が薄い半導体ウェーハの場合には、多孔質体の表面に薄い半導体ウェーハを破損させることなく平面保持し、簡易な構成で半導体ウェーハを精密に加工することが可能になる。
【００１６】
また、ハンドのハンド本体に、第一の排気路に連通する保持治具用の第一の保持溝を形成すれば、基板を吸着しながらの搬送が可能になる。
さらに、ハンドのハンド本体に、第二の排気路に連通する保持治具用の第二の保持溝を形成すれば、密着層を変形させつつ搬送することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係る基板等の取扱装置の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における基板等の取扱装置は、図１ないし図２７に示すように、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、及び半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０の少なくともいずれかを収納する一対の基板収納容器３０・３０Ａと、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、及び半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０の少なくともいずれかを吸着する吸着プレート４０と、少なくともこれら一対の基板収納容器３０・３０Ａと吸着プレート４０との間で半導体ウェーハ１、保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を取り扱う搬送ロボット５０と、この搬送ロボット５０に装着されて保持治具１０を保持するハンド６０と、半導体ウェーハ１用の保持治具１０又は半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０用のアライメント装置７０とを備えて構成される。
【００１８】
半導体ウェーハ１は、図１、図３ないし図１１、図１６に示すように、例えば７７５μｍの厚さを有する口径３００ｍｍの薄い円板にスライスされ、裏面が図示しないバックグラインド装置により１００μｍ以下の厚さにさらに薄くバックグラインドされた後、ダイシング工程に供される。この半導体ウェーハ１のパターンが形成された表面には、半導体ウェーハ１よりもやや拡径のＢＧテープ２が保護のために選択的に粘着される。
【００１９】
保持治具１０は、図１、図３ないし図１１に示すように、口径３００ｍｍの半導体ウェーハ１よりも拡径の基台１１と、この基台１１の表面に配設される多数の突起１３と、基台１１の表面に設けられて多数の突起１３を被覆する弾性変形可能な半導体ウェーハ１用の密着層１４と、基台１１と密着層１４とを貫通する貫通路１６と、基台１１に穿孔されて多数の突起１３と密着層１４との間の空間１５に連通する連通路１７とを備えて構成される。
【００２０】
基台１１は、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ガラス、セラミック、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレス等の材料を使用して剛性を有する平面円形の板に形成され、表面の周縁部を除く大部分に、半導体ウェーハ１よりもやや小さい平面円形の凹み穴１２が浅く凹み形成される。この基台１１表面の凹み穴１２には、密着層１４を支持する多数の突起１３が所定の間隔をおいて規則的に配設され、各突起１３が凹み穴１２の深さと略同じ高さ・長さの円柱形に形成される。多数の突起１３は、例えば成形法、サンドブラスト法、エッチング法等により凹み穴１２の底面に一体形成される。
【００２１】
密着層１４は、可撓性、弾性、粘着性の材料を使用して半導体ウェーハ１よりも拡径で柔軟な薄膜に形成され、基台１１の表面周縁部と各突起１３の平坦な上面とに接着されるとともに、基台１１の凹み穴１２や多数の突起１３を被覆してこれら１２・１３との間にエア流通用の空間１５を区画形成しており、半導体ウェーハ１に着脱自在に密着保持する。この密着層１４は、例えば耐熱性、耐候性、経時安定性に優れるシリコーン系、ウレタン系、オレフィン系、フッ素系のエラストマーを使用して平面円形に形成され、中心部が断面略漏斗形に凹んで凹み穴１２の底面に接着される。
【００２２】
貫通路１６は、基台１１の凹み穴１２と密着層１４の中心部を厚さ方向に貫通し、密着層１４と半導体ウェーハ１との間のエア（図の矢印参照）を外部に排気することにより、密着層１４に対する半導体ウェーハ１の密着を確保するよう機能する（図４、図７等参照）。また、連通路１７は、基台１１の凹み穴１２の周縁部を厚さ方向に貫通し、凹み穴１２、多数の突起１３、密着層１４との間の空間１５のエア（図の矢印参照）を外部に排気することにより、密着層１４を多数の突起１３に応じ凸凹に変形させるよう機能する（図３、図６、図１０等参照）。
【００２３】
一対の基板収納容器３０・３０Ａ、吸着プレート４０、搬送ロボット５０、及びアライメント装置７０は、図１、図１２ないし図１４に示すように、平面略扇形の平坦なベースフレーム２０に配設され、このベースフレーム２０の下面には、アジャスター付きのキャスター２１が間隔をおいて複数装着される。
【００２４】
ベースフレーム２０は、その隅部上に搬送ロボット５０が固定され、屈曲した周縁部付近には、一対の基板収納容器３０・３０Ａ用の台座２２と吸着プレート４０用の台座２３とが間隔をおいて配設されており、この複数の台座２２・２３上には、透明のテーブル２４が水平に装着される。各基板収納容器３０・３０Ａ用の台座２２の上面には、基板収納容器３０・３０Ａ用の位置決めピンや検知センサ（図示せず）が複数設けられ、吸着プレート４０用の台座２３の上面には、吸着プレート４０用の位置決めピン（図示せず）が複数立設される。
【００２５】
一対の基板収納容器３０・３０Ａは、図１等に示すように、例えば一の基板収納容器３０が半導体ウェーハ１用の保持治具１０を必要枚数整列収納し、他の基板収納容器３０Ａが半導体ウェーハ１を着脱自在に吸着した保持治具１０を必要枚数整列収納する。各基板収納容器３０・３０Ａは、図１５に示すように、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０の少なくともいずれかを整列収納する容器本体３１と、この容器本体３１の開口した正面をエンドレスのガスケット３３を介し着脱自在に開閉する蓋体３４とを備えて構成される。
【００２６】
容器本体３１は、例えばポリカーボネート等を含む成形材料によりフロントオープンボックスタイプに成形され、両側壁の内面には、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を略水平に収納する左右一対のティース３２が上下方向に並べて配設される。
【００２７】
容器本体３１は、その内部背面に、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０の周縁部後端を保持する複数のリヤリテーナが上下方向に並べて配設され、底面には、台座２２の位置決めピンに嵌合するカップリングが複数配設されており、天井の中央部には、図示しない搬送機構等に把持されるフランジが着脱自在に装着される。
【００２８】
蓋体３４は、容器本体３１の開口した正面に対応する横長の略矩形に形成され、裏面の両側部には、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０の周縁部前端を支持するフロントリテーナ３５が配設される。この蓋体３４の両側部には、容器本体３１の両側壁に着脱自在に係止するクランプ板３６が基板収納容器３０・３０Ａの前後方向に揺動可能に軸支される。
【００２９】
吸着プレート４０は、図１、図１２ないし図１４、図１６、図１７に示すように、例えば有底円筒形のハウジング４１を備え、このハウジング４１の開口上部には、図示しない検知センサと共に通気性を有するセラミック製の多孔質体４２が嵌着されており、この多孔質体４２の高い平面度を有する表面に、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０が負圧と大気圧との差により着脱自在に真空吸着される。
【００３０】
ハウジング４１は、その下面に台座２３の位置決めピン用の複数の位置決め具が配設され、負圧発生用の真空ポンプ４３に電磁弁を介して接続される。また、多孔質体４２は、半導体ウェーハ１よりも拡径の円板に形成され、気孔を形成する多数の粒がそれぞれ細かく形成される。このような吸着プレート４０は、真空ポンプ４３の駆動・吸引により、多孔質体４２の表面に、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を真空吸着する。
【００３１】
搬送ロボット５０は、図１、図１２ないし図１４、図１８に示すように、ベースフレーム２０の略直角の隅部上に立設される略円筒形の第一軸５１と、この第一軸５１に回転可能かつ昇降可能に支持される第二軸５２と、この第二軸５２の上部に回転可能に支持されるアーム５３とを備えた多関節型に構成される。この搬送ロボット５０は、例えば複数のシーケンサ５４、コントローラ５５、及び真空ポンプに接続され、コントローラ５５の制御下でＸＹＺ方向に動作する。
【００３２】
ハンド６０は、図１、図１２ないし図１４、図１９に示すように、搬送ロボット５０のアーム５３に上下方向に回転可能に装着されて保持治具１０の基台裏面を着脱自在に保持可能なハンド本体６１と、このハンド本体６１に穿孔され、保持治具１０の貫通路１６に連通して半導体ウェーハ１と密着層１４との間のエア（図の矢印参照）を外部に導く第一の排気路６３と、ハンド本体６１に穿孔され、保持治具１０の連通路１７に連通して凹み穴１２の多数の突起１３と密着層１４との間のエア（図の矢印参照）を外部に導く第二の排気路６４とを備えて構成される。
【００３３】
ハンド本体６１は、搬送ロボット５０のアーム５３の先端部に締結具を介し装着される長い板６２を備え、この平坦な板６２の先端部が保持治具１０の基台１１の裏面に対応して円板形あるいは多角形に形成されており、この先端部に保持治具１０検知用の圧力センサ等が装着される。このハンド本体６１は、例えばポリカーボネート等を含む成形材料により成形され、前後の長手方向には、第一、第二の排気路６３・６４が間隔をおいて形成されており、これら第一、第二の排気路６３・６４が外付けの複数の真空ポンプ６５に搬送ロボット５０内の電磁弁を介しそれぞれ接続される。
【００３４】
ハンド本体６１の先端部表面には、第一の排気路６３に連通する保持治具１０用の第一の保持溝６６が平面略リング形に切り欠き形成されるとともに、第二の排気路６４に連通する保持治具１０用の第二の保持溝６７が平面略リング形に切り欠き形成される。これら第一、第二の保持溝６６・６７は、同心円に形成され、第一の保持溝６６よりも第二の保持溝６７が拡径に形成されており、負圧発生用の真空ポンプ６５の駆動・吸引により、基台１１の裏面に対するハンド本体６１の吸着や搬送を確保するよう機能する。
【００３５】
アライメント装置７０は、図１、図１２ないし図１４、図１６に示すように、例えば相対向する複数の芯出し固定ピン７１と、図示しないエアシリンダの駆動に基づき相互に接近あるいは離隔する複数の芯出し可動ピン７２とを備え、吸着プレート４０用の台座２３、あるいはテーブル２４の吸着プレート４０と搬送ロボット５０との間に配設される。このようなアライメント装置７０は、ガタの生じやすい基板収納容器３０・３０Ａから取り出された半導体ウェーハ１用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を搭載してセンタリングし、後の作業に位置ずれ等の支障を来たさないよう機能する。
【００３６】
上記において、半導体ウェーハ１を吸着した吸着プレート４０、半導体ウェーハ１用の保持治具１０を収納する基板収納容器３０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を収納する基板収納容器３０Ａの間で半導体ウェーハ１や保持治具１０を収納する場合には、先ず、半導体ウェーハ１用の保持治具１０を収納する基板収納容器３０に搬送ロボット５０のハンド６０が水平に進入して保持治具１０の裏面を下方から吸着する（図２０参照）。
【００３７】
この吸着に際し、保持治具１０の裏面にハンド６０のハンド本体６１が下方から接触すると、真空ポンプ６５の駆動・吸引により、保持治具１０の裏面に閉塞された第二の保持溝６７のエア（図の矢印参照）が外部に排気され、このエアの排気により、密着層１４の変形した保持治具１０にハンド本体６１が隙間なく吸着される。
【００３８】
ハンド６０が保持治具１０を下方から吸着すると、基板収納容器３０から搬送ロボット５０のハンド６０が水平に後退して反転し、搬送ロボット５０が基板収納容器３０からアライメント装置７０に保持治具１０を搬送してセンタリングした後、搬送ロボット５０がアライメント装置７０から吸着プレート４０上の半導体ウェーハ１に保持治具１０を搬送して上方から対向させる（図２０、図２１参照）。
【００３９】
半導体ウェーハ１に保持治具１０が上方から対向すると、搬送ロボット５０のハンド６０が半導体ウェーハ１に保持治具１０の凹凸の密着層１４を密着させて吸着し（図２２参照）、吸着プレート４０による半導体ウェーハ１の吸着が解除された後、搬送ロボット５０が吸着プレート４０から基板収納容器３０Ａに半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０を搬送して反転・収納することとなる（図２３参照）。
【００４０】
半導体ウェーハ１に保持治具１０の凹凸の密着層１４が密着すると、真空ポンプ６５の駆動・吸引により、半導体ウェーハ１と密着層１４との間のエアが外部に排気され（図３、図４参照）、その後の真空ポンプ６５の停止により、凹凸の密着層１４が平坦化して半導体ウェーハ１と適切に密着する（図５参照）。また、保持治具１０の収納に際し、真空ポンプ６５が停止して貫通路１６を用いたエアの排気を停止すると、保持治具１０の裏面に閉塞された第一の保持溝６６のエアの排気が停止するので、半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０の裏面からハンド本体６１が分離可能となる。
【００４１】
なお、半導体ウェーハ１に保持治具１０の凹凸の密着層１４が密着すると、真空ポンプ６５の駆動・吸引により、半導体ウェーハ１と密着層１４との間のエアが外部に排気されるが（図６、図７参照）、この状態で半導体ウェーハ１を搬送し、その後、真空ポンプ６５を停止して凹凸の密着層１４を平坦化し、半導体ウェーハ１と密着層１４とを適切に密着させることもできる（図８参照）。
【００４２】
次に、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を基板収納容器３０Ａから吸着プレート４０に移載し、この吸着プレート４０に半導体ウェーハ１を吸着する場合には、先ず、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を収納する基板収納容器３０Ａに搬送ロボット５０のハンド６０が水平に進入して保持治具１０の裏面を下方から吸着し（図２３参照）、基板収納容器３０Ａから搬送ロボット５０のハンド６０が水平に後退して反転し、搬送ロボット５０が基板収納容器３０Ａからアライメント装置７０に半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０を搬送してセンタリングするとともに、搬送ロボット５０がアライメント装置７０から吸着プレート４０上に半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０を搬送する（図２４参照）。
【００４３】
吸着プレート４０上に半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０が搬送されると、吸着プレート４０上に保持治具１０が配置され（図２５参照）、吸着プレート４０が半導体ウェーハ１を吸着するとともに、搬送ロボット５０のハンド６０が半導体ウェーハ１と保持治具１０の密着層１４との密着を解除し（図２６参照）、搬送ロボット５０が半導体ウェーハ１用の保持治具１０を収納する基板収納容器３０に保持治具１０を搬送して反転・収納することとなる（図２７参照）。
【００４４】
この際、吸着プレート４０に半導体ウェーハ１が吸着される（図９参照）と、真空ポンプ６５の駆動・吸引により、密着層１４が凹凸に変形して半導体ウェーハ１との間に隙間を形成し（図１０参照）、この凹凸に変形した密着層１４から半導体ウェーハ１が分離する（図１１参照）。
【００４５】
上記構成によれば、保持治具１０の提案に止まらず、保持治具１０周辺の基板収納容器３０・３０Ａ、半導体ウェーハ１用の吸着プレート４０、及び半導体ウェーハ１を取り扱う搬送ロボット５０等の仕様を定めてシステム化するので、システム全体の最適化を図ることができ、半導体ウェーハ１の保護に関し、システム全体として十分に機能させることができる。また、保持治具１０に半導体ウェーハ１を吸着するので、例え半導体ウェーハ１が非常に薄く割れやすくても、弓なりに反ることがなく、ハンドリング等の作業中に簡単に破損してしまうことがない。
【００４６】
また、密着層１４の変形解除により、半導体ウェーハ１と密着層１４とを全面に亘って密着させたり、貫通路１６を用いた吸引により、半導体ウェーハ１を吸着搬送することができるので、半導体ウェーハ１と密着層１４とをローラ等を使用して物理的に密着させる必要が全くない。また、第一の排気路６３に第一の保持溝６６が連通するので、半導体ウェーハ１を吸着しつつ搬送することができる。
【００４７】
また、第二の排気路６４に第二の保持溝６７が連通するので、密着層１４を変形させつつ保持治具１０を搬送することができる。さらに、これら第一、第二の保持溝６６・６７の連通形成により、ハンド６０のハンド本体６１に保持治具１０を保持するための専用の真空ポンプや電磁弁の削減を図ることが可能になる。
【００４８】
次に、図２８ないし図３６は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、一対の基板収納容器３０・３０Ｂのうち、他の基板収納容器３０Ｂをコインスタックタイプに構成し、このコインスタックタイプの基板収納容器３０Ｂに、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を必要枚数収納するようにしている。
【００４９】
コインスタックタイプの基板収納容器３０Ｂは、図２８や図３２に示すように、半導体ウェーハ１、この半導体ウェーハ１用の保持治具１０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を積層して収納する有底円筒形の容器本体３１Ａと、この容器本体３１Ａの開口した上面を着脱自在に開閉する断面略Ｕ字形の蓋体３４Ａとを備えて構成される。
【００５０】
上記において、半導体ウェーハ１を吸着した吸着プレート４０、半導体ウェーハ１用の保持治具１０を収納する基板収納容器３０、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を収納する基板収納容器３０Ｂの間で半導体ウェーハ１や保持治具１０を収納する場合には、先ず、半導体ウェーハ１用の保持治具１０を収納する基板収納容器３０に搬送ロボット５０のハンド６０が水平に進入して保持治具１０の裏面を下方から吸着する（図２９参照）。
【００５１】
ハンド６０が保持治具１０を吸着すると、基板収納容器３０から搬送ロボット５０のハンド６０が水平に後退して反転し、搬送ロボット５０が基板収納容器３０からアライメント装置７０に保持治具１０を搬送してセンタリングした後、搬送ロボット５０がアライメント装置７０から吸着プレート４０上の半導体ウェーハ１に保持治具１０を搬送して上方から対向させる（図３０参照）。
【００５２】
半導体ウェーハ１に保持治具１０が上方から対向すると、搬送ロボット５０のハンド６０が半導体ウェーハ１に保持治具１０の凹凸の密着層１４を密着させて吸着し（図３１参照）、吸着プレート４０による半導体ウェーハ１の吸着が解除された後、搬送ロボット５０が吸着プレート４０から基板収納容器３０Ｂに半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０を搬送して収納する（図３２参照）。
【００５３】
次に、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を基板収納容器３０Ｂから吸着プレート４０に移載し、この吸着プレート４０に半導体ウェーハ１を吸着する場合には、先ず、半導体ウェーハ１を吸着した保持治具１０を収納する基板収納容器３０Ｂに搬送ロボット５０のハンド６０が上方から進入して保持治具１０の裏面を上方から吸着し（図３２参照）、基板収納容器３０Ｂから搬送ロボット５０のハンド６０が反転・後退し、搬送ロボット５０が基板収納容器３０Ｂからアライメント装置７０に半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０を搬送してセンタリングするとともに、搬送ロボット５０がアライメント装置７０から吸着プレート４０上に半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０を搬送する（図３３参照）。
【００５４】
吸着プレート４０上に半導体ウェーハ１と一体化した保持治具１０が搬送されると、吸着プレート４０上に保持治具１０が配置され（図３４参照）、吸着プレート４０が半導体ウェーハ１を吸着するとともに、搬送ロボット５０のハンド６０が半導体ウェーハ１と保持治具１０の密着層１４との密着を解除し（図３５参照）、搬送ロボット５０が半導体ウェーハ１用の保持治具１０を収納する基板収納容器３０に保持治具１０を搬送して反転・収納する（図３６参照）。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
【００５５】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、種類の異なる基板収納容器３０Ｂでも容易に使用することができるのは明らかである。
【００５６】
なお、本発明に係る基板等の取扱装置は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、半導体ウェーハ１にＢＧテープ２を粘着せず、省略しても良い。また、基板収納容器３０・３０Ａ・３０Ｂ、吸着プレート４０、搬送ロボット５０、及び保持治具１０用のアライメント装置７０を同じ高さにしても良いし、異なる高さにしても良い。また、上記実施形態では平面円形の保持治具１０、基台１１、密着層１４を示したが、これらは平面楕円形や多角形等でも良い。
【００５７】
また、基台１１や密着層１４は、半導体ウェーハ１と同じ幅に形成しても良い。また、突起１３を凹み穴１２の深さと略同じ高さ・長さの角柱形、円錐台形、角錐台形等に形成することもできる。また、密着層１４は、単一のエラストマーを使用して形成しても良いし、複数のエラストマーを組み合わせて積層形成することもできる。さらに、基板収納容器３０・３０Ａ・３０Ｂ用の台座２２は、固定の構成でも良いし、他の装置との間を移動する構成にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図２】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における保持治具を模式的に示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における半導体ウェーハに保持治具の凹凸に変形した密着層を密着させる状態を模式的に示す断面説明図である。
【図４】図３の保持治具の貫通路を使用して吸引する状態を模式的に示す断面説明図である。
【図５】図４の密着層の変形を解除した状態を模式的に示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における半導体ウェーハに保持治具の凹凸に変形した密着層を密着させる状態を模式的に示す断面説明図である。
【図７】図６の保持治具の貫通路を使用して吸引する状態を模式的に示す断面説明図である。
【図８】図７の密着層の変形を解除した状態を模式的に示す断面説明図である。
【図９】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における半導体ウェーハを吸着した保持治具の搬送状態を模式的に示す断面説明図である。
【図１０】図９の密着層を凹凸に変形させた状態を模式的に示す断面説明図である。
【図１１】図１０の保持治具から半導体ウェーハが剥離された状態を模式的に示す断面説明図である。
【図１２】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態を模式的に示す平面説明図である。
【図１３】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態を模式的に示す説明図である。
【図１４】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態を模式的に示す説明図である。
【図１５】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における基板収納容器を模式的に示す分解斜視説明図である。
【図１６】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における吸着プレートを模式的に示す説明図である。
【図１７】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における吸着プレートと真空ポンプ等の関係を具体的に示す説明図である。
【図１８】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における搬送ロボットを模式的に示す説明図である。
【図１９】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態におけるハンドを模式的に示す平面説明図である。
【図２０】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における半導体ウェーハ用の保持治具を基板収納容器から取り出す状態を模式的に示す説明図である。
【図２１】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における吸着プレート上の半導体ウェーハに保持治具を搬送して対向させる状態を模式的に示す説明図である。
【図２２】図２１の半導体ウェーハに保持治具を吸着した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図２３】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における保持治具を基板収納容器から取り出したり、搬送する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図２４】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の実施形態における吸着プレート上に保持治具を搬送する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図２５】図２４の吸着プレート上に保持治具を配置した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図２６】図２５の吸着プレートが半導体ウェーハを吸着し、かつ搬送ロボットのハンドが半導体ウェーハと保持治具の密着層との密着を解除する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図２７】図２６の半導体ウェーハと保持治具の密着層とを分離した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図２８】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第２の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図２９】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第２の実施形態における基板収納容器に搬送ロボットのハンドが進入して保持治具を吸着する状態を模式的に示す説明図である。
【図３０】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第２の実施形態における吸着プレート上の半導体ウェーハに保持治具を搬送して対向させる状態を模式的に示す説明図である。
【図３１】図３０の半導体ウェーハに保持治具を吸着した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図３２】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第２の実施形態における保持治具を基板収納容器から取り出したり、搬送する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図３３】本発明に係る基板等の取扱装置及び基板等の取扱方法の第２の実施形態における吸着プレート上に保持治具を搬送する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図３４】図３３の吸着プレート上に保持治具を配置した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図３５】図３４の吸着プレートが半導体ウェーハを吸着し、かつ搬送ロボットのハンドが半導体ウェーハと保持治具の密着層との密着を解除する状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【図３６】図２６の半導体ウェーハと保持治具の密着層とを分離した状態を模式的に示す部分断面説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１        半導体ウェーハ（基板）
１０      保持治具
１１      基台
１３      突起
１４      密着層
１５      空間
１６      貫通路
１７      連通路
３０      基板収納容器
３０Ａ    基板収納容器
３０Ｂ    基板収納容器
３１      容器本体
３１Ａ    容器本体
３４      蓋体
３４Ａ    蓋体
４０      吸着プレート（吸着手段）
４１      ハウジング
４２      多孔質体
４３      真空ポンプ
５０      搬送ロボット
５３      アーム
６０      ハンド
６１      ハンド本体
６３      第一の排気路
６４      第二の排気路
６５      真空ポンプ
６６      第一の保持溝
６４      第二の保持溝
７０      アライメント装置（アライメント手段）
７１      固定ピン
７２      芯出し可動ピン
【図１】
2008226976.tif 000003
【図２】
2008226976.tif 000004
【図３】
2008226976.tif 000005
【図４】
2008226976.tif 000006
【図５】
2008226976.tif 000007
【図６】
2008226976.tif 000008
【図７】
2008226976.tif 000009
【図８】
2008226976.tif 000010
【図９】
2008226976.tif 000011
【図１０】
2008226976.tif 000012
【図１１】
2008226976.tif 000013
【図１２】
2008226976.tif 000014
【図１３】
2008226976.tif 000015
【図１４】
2008226976.tif 000016
【図１５】
2008226976.tif 000017
【図１６】
2008226976.tif 000018
【図１７】
2008226976.tif 000019
【図１８】
2008226976.tif 000020
【図１９】
2008226976.tif 000021
【図２０】
2008226976.tif 000022
【図２１】
2008226976.tif 000023
【図２２】
2008226976.tif 000024
【図２３】
2008226976.tif 000025
【図２４】
2008226976.tif 000026
【図２５】
2008226976.tif 000027
【図２６】
2008226976.tif 000028
【図２７】
2008226976.tif 000029
【図２８】
2008226976.tif 000030
【図２９】
2008226976.tif 000031
【図３０】
2008226976.tif 000032
【図３１】
2008226976.tif 000033
【図３２】
2008226976.tif 000034
【図３３】
2008226976.tif 000035
【図３４】
2008226976.tif 000036
【図３５】
2008226976.tif 000037
【図３６】
2008226976.tif 000038