(57)【要約】【課題】本発明の目的は、吸着ノズルの先端に付着した異物を、比較的、安価で小型の清掃パッドを用いて、確実で効率のよい清掃作業を可能にし、かつ、除去した異物の収集が容易な吸着ノズルの清掃装置及び清掃方法を提供するものである。【解決手段】吸着搬送機構１０１は、主に、吸着ノズル３と、吸着ノズル３を上下動作させる第１サーボモータ４と、吸着ノズル３を水平動作させる第２サーボモータ５と、吸着ノズル３の清掃装置１０２とで構成され、清掃装置１０２は、パッド本体１０３ａ表面に合成樹脂フィルム１０３ｂを貼付けた清掃パッド１０３と、清掃パッド１０３に超音波振動を与える超音波発生器及び超音波振動子１０４とで構成されており、パッド本体１０３ａには、加熱ヒータ１０５を内蔵している。【選択図】　図１
2004146477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吸着物を真空吸着し搬送する吸着ノズルの先端に付着した異物を除去する吸着ノズルの清掃装置であって、弾性体を貼付けた清掃パッドと、前記弾性体に前記吸着ノズルの先端を押付けたり離したりする上下機構と、前記吸着ノズルまたは／および前記清掃パッドに超音波振動を与える超音波振動発生器とで構成したことを特徴とする吸着ノズルの清掃装置。
【請求項２】
前記弾性体は、熱可塑性の合成樹脂フィルムで成り、前記弾性体の温度を調節する温度調節手段を具備したことを特徴とする請求項１に記載の吸着ノズルの清掃装置。
【請求項３】
被吸着物を真空吸着し搬送する吸着ノズルの先端に付着した異物を除去する吸着ノズルの清掃方法であって、前記吸着ノズルの先端を弾性体を貼付けた清掃パッドに押付け、前記吸着ノズルまたは／および前記清掃パッドに超音波振動を与えて、前記弾性体表面を破り前記弾性体内に異物を埋め込み捕捉させて、前記吸着ノズルから前記異物を除去することを特徴とする吸着ノズルの清掃方法。
【請求項４】
前記弾性体の温度を調節し、前記弾性体の硬度を制御することを特徴とする請求項３に記載の吸着ノズルの清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被吸着物を真空吸着して搬送する吸着ノズルの先端に付着した異物を除去する吸着ノズルの清掃装置及び清掃方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体製造装置には、被吸着物としての半導体チップを吸着ノズルで真空吸着して、所定の搬送位置に移載する吸着搬送機構を備えた装置が多い。ここで、半導体チップ表面には、不所望にも微小な異物が付着していることがあり、この異物が吸着ノズルの吸着孔を詰まらせたり、吸着ノズルの先端に付着したりすることは避けられず、吸着ノズルを定期的に清掃してやる必要がある。また、半導体チップの小型化に伴って、吸着ノズルの吸着孔及び先端面積も小さくなり、その清掃方法も日々、改善が求められている。尚、吸着孔に詰まった異物は、真空吸引経路から逆に高圧エアを吸着ノズルに送込み、その圧力で異物を吹出す清掃方法があり、吸着ノズルを、わざわざ取外すことなく容易に清掃でき確実性と効率性に優れている。しかし、これに対して、吸着ノズル先端（吸着孔の周辺）に付着した異物の清掃方法は、決定的な方法がなく、まだまだ改善の余地があった。
【０００３】
従来の吸着ノズルの清掃装置及び清掃方法の一例を図３に示す。図３は、半導体製造装置の吸着搬送機構に組込まれた吸着ノズルの動作と吸着ノズル先端の清掃装置及び清掃方法を説明する要部断面図である。
【０００４】
吸着搬送機構１は、図３に示すように、主に、半導体チップ２を真空吸着する吸着ノズル３と、吸着ノズル３を上下動作させる第１サーボモータ４と、吸着ノズル３を水平動作させる第２サーボモータ５とで構成され、吸着ノズル３の清掃道具６としては、高圧エアガン６ａや清掃用ブラシ６ｂを準備する。ここで、吸着ノズル３は、耐摩耗性に優れた例えば、超硬合金で成り、中央に吸着孔７を有し、エア配管８で末端を真空ポンプ９に接続したノズルホルダ１０に取付けられている。
【０００５】
次に、この吸着搬送機構１の動作は、先ず、半導体チップ２の上方にある吸着ノズル３を、第１サーボモータ４を作動し、半導体チップ２表面まで下降させる。次に、真空ポンプ９を作動し、吸着ノズル３に半導体チップ２を真空吸着させた後、第１サーボモータ４を作動し、吸着ノズル３を上昇させる。
【０００６】
次に、第２サーボモータ５を作動し、吸着ノズル３を所定の搬送位置の上方まで移動させ、第１サーボモータ４を作動し、吸着ノズル３を搬送位置まで下降させ真空を開放する。
【０００７】
その後、第１サーボモータ４を作動し、吸着ノズル３を上昇させ、次に、第２サーボモータ５を作動し、次の半導体チップ２の上方まで移動させる。
【０００８】
順次、以上の動作を繰返し、多数の半導体チップ２を真空吸着搬送する。
【０００９】
尚、これら一連の動作をする吸着ノズル３は、半導体チップ２表面に直接、接触するため、半導体チップ２に過度の機械的ストレスが加わらないように、その取付け高さや角度などを最適な状態に微調整してやる必要がある。このため、吸着ノズル３の清掃は、極力、吸着ノズル３を取付けたまま行えることが望ましい。
【００１０】
従来の吸着ノズル３の清掃方法の一例としては、先ず、吸着ノズル３を移動経路の途中で、一旦停止させる。
【００１１】
そして、高圧エアガン６ａから吸着ノズル３先端に向けて高圧エアを噴射し、その圧力で吸着ノズル３先端に付着した異物１１を吹飛ばすか、清掃用ブラシ６ｂで吸着ノズル３の先端を擦って掻き落すか、あるいは、両者を併用する清掃方法で行っていた。但し、これらの清掃方法によると、吸着ノズル３を取外すことなく清掃でき効率性はよいが、その反面、清掃作業にばらつきが生じやすく、確実性と均一性の点において充分とは言えなかった。また、除去した異物１１が大きく飛散し周囲を汚染する危険性があるとともに、異物１１を収集しづらく、異物１１を低減させるための分析や解析を進めることが困難であった。
【００１２】
このような欠点を補う吸着ノズル３の他の清掃方法として、図４に示すような清掃方法がある。この清掃方法は、多数の通気孔（図示せず）を有する弾性部材から成る清掃パッド１２に吸着ノズル３を押付けて、一定距離だけ横方向に摺動させて異物１１を擦り取る清掃方法である。ここで、通気孔（図示せず）は真空装置１３によって吸引されており、異物１１が周辺に飛散することを防止できるようになっている。（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
このようにすると、吸着ノズル３を清掃パッド１２に押付ける圧力と摺動距離とを制御することで、比較的ばらつきの少ない清掃作業が可能となり、除去した異物１１の収集も可能となる。
【００１４】
【特許文献１】
実開平５−２５７２３　（第２頁００１３〜００２０段落、図４）
【００１５】
しかしながら、上記の第２の清掃方法は、多数の通気孔を有する弾性部材から成る清掃パッド１２自身の製造が面倒になり価格が高価なものになることが予想される。また、清掃パッド１２に対して吸着ノズル３を一定距離だけ横方向に摺動させるため、順次、清掃パッド１２の新しい部分を使用するようにした場合、その消費量は大きく、清掃パッド１２の交換頻度を少なくしようとすると、必然的に清掃パッド１２が大型化することは避けられない。また、清掃パッド１２と吸着ノズル３の平行度を精度よく維持しないと実質の摺動距離が一定せず清掃の出来映えがばらついたり、吸着ノズル３先端が弾性部材に引っかかって不要な機械的ストレスを受けることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の吸着ノズルの清掃装置及び清掃方法には以下の問題があった。先ず、高圧エアガンからの高圧エアの吹付けや清掃用ブラシで擦る清掃方法の場合、清掃作業にばらつきが生じやすく、確実な清掃が期待できないことに加えて、除去した異物が飛散し周辺を汚染するおそれがあるとともに、異物の収集が困難で異物の分析や解析が出来にくかった。また、このような欠点を補う清掃方法として、真空装置で吸引した多数の通気孔を有する弾性部材から成る清掃パッドに吸着ノズルを押付けて、一定距離だけ横方向に摺動させて異物を擦り取る清掃方法の場合、清掃パッド自身の製造が面倒になり価格が高価なものになることが予想される。また、清掃パッドに対して吸着ノズルを一定距離だけ横方向に摺動させるため、その消費量は大きく、清掃パッドが大型化することは避けられなかった。また、清掃の出来映えを均一にするためには、清掃パッドと吸着ノズルの平行度を精度よく維持する必要があった。
【００１７】
本発明の目的は、吸着ノズルの先端に付着した異物を、比較的、安価で小型の清掃パッドを用いて、確実で効率のよい清掃作業を可能にし、かつ、除去した異物の収集が容易な吸着ノズルの清掃装置及び清掃方法を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸着ノズルの清掃装置は、被吸着物を真空吸着し搬送する吸着ノズルの先端に付着した異物を除去する吸着ノズルの清掃装置であって、弾性体を貼付けた清掃パッドと、弾性体に吸着ノズルの先端を押付けたり離したりする上下機構と、吸着ノズルまたは／および清掃パッドに超音波振動を与える超音波振動発生器とで構成したことを特徴とする吸着ノズルの清掃装置である。
【００１９】
本発明の吸着ノズルの清掃方法は、被吸着物を真空吸着し搬送する吸着ノズルの先端に付着した異物を除去する吸着ノズルの清掃方法であって、吸着ノズルの先端を弾性体を貼付けた清掃パッドに押付け、吸着ノズルまたは／および清掃パッドに超音波振動を与えて、弾性体表面を破り弾性体内に異物を埋め込み捕捉させて、吸着ノズルから異物を除去することを特徴とする吸着ノズルの清掃方法である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の吸着ノズルの清掃装置及び清掃方法の一例を図１，図２に示す。図１は、半導体製造装置の吸着搬送機構に組込まれた吸着ノズルの動作と吸着ノズルの先端の清掃装置及び清掃方法を説明する要部断面図であり、図２は、図１の要部拡大図である。尚、図３と同一部分には同一符号を付す。
【００２１】
吸着搬送機構１０１は、図１に示すように、主に、半導体チップ２を真空吸着する吸着ノズル３と、吸着ノズル３を上下動作させる第１サーボモータ４と、吸着ノズル３を水平動作させる第２サーボモータ５と、吸着ノズル３の移動範囲内に配置した吸着ノズル３の清掃装置１０２とで構成されている。
【００２２】
ここで、吸着ノズル３は、耐摩耗性に優れた例えば、超硬合金で成り、中央に吸着孔７を有し、エア配管８で末端を真空ポンプ９に接続したノズルホルダ１０に取付けられている。また、清掃装置１０２は、例えば金属製のパッド本体１０３ａの表面に弾性体としての例えばポリエチレンフィルムなどの合成樹脂フィルム１０３ｂを貼付けた清掃パッド１０３と、清掃パッド１０３に超音波振動を与える超音波振動発生器１０４とで構成されており、パッド本体１０３ａには、加熱ヒータ１０５を内蔵している。また、吸着ノズル３の先端を合成樹脂フィルム１０３ｂに押付けたり離したりする上下機構は、第１サーボモータ４及び第２サーボモータ５を兼用する。
【００２３】
次に、この吸着搬送機構１０１の動作は、先ず、半導体チップ２の上方にある吸着ノズル３を、第１サーボモータ４を作動し、半導体チップ２表面まで下降させる。次に、真空ポンプ９を作動し、吸着ノズル３に半導体チップ２を真空吸着させた後、第１サーボモータ４を作動し、吸着ノズル３を上昇させる。
【００２４】
次に、第２サーボモータ５を作動し、吸着ノズル３を所定の搬送位置の上方まで移動させ、第１サーボモータ４を作動し、吸着ノズル３を搬送位置まで下降させ真空を開放する。
【００２５】
その後、第１サーボモータ４を作動し、吸着ノズル３を上昇させ、次に、第２サーボモータ５を作動し、次の半導体チップ２の上方まで移動させる。
【００２６】
順次、以上の動作を繰返し、多数の半導体チップ２を真空吸着搬送する。
【００２７】
尚、これら一連の動作をする吸着ノズル３は、半導体チップ２表面に直接、接触するため、半導体チップ２に過度の機械的ストレスが加わらないように、その取付け高さや角度などを最適な状態に微調整してやる必要がある。このため、吸着ノズル３の清掃は、極力、吸着ノズル３を取付けたまま行えることが望ましい。
【００２８】
上記の清掃装置１０２を使用した吸着ノズル３先端の清掃方法は、吸着ノズル３を移動経路の途中に配置した清掃パッド１０３上方で一旦停止させる。
【００２９】
そして、図２に示すように、第１サーボモータを作動し、吸着ノズル３先端が合成樹脂フィルム１０３ｂに、少し沈む位置まで下降させる。そして、その弾性圧が加わった状態で、超音波振動発生器１０４を作動し、清掃パッド１０３に超音波振動を与える。そして、この振動による機械的ストレスで、合成樹脂フィルム１０３ｂ表面を破り、異物１１を合成樹脂フィルム１０３ｂ内に埋め込み捕捉させることで、吸着ノズル３先端から異物１１を除去して清掃する。このとき、合成樹脂フィルム１０３ｂの表面硬度は、加熱ヒータ１０５で、合成樹脂フィルム１０３ｂを加熱することで調節可能となっており適度な硬度に調節する。清掃が完了したら、超音波振動発生器１０４を停止させ、第１サーボモータを作動し、吸着ノズル３を上昇させた後、第２エアサーボモータを作動し、次の半導体チップ２の上方まで移動させる。
【００３０】
ここで、合成樹脂フィルム１０３ｂ上への吸着ノズル３の下降位置は少しずつ移動させて、順次、新しい部分を清掃に用いるようにする。尚、吸着ノズル３先端の面積は小さいため消費量も小さく、清掃パッド１０３の面積は、比較的小型でよい。
【００３１】
このようにすると、確実性及び均一性が良い清掃ができ、かつ、比較的安価な合成樹脂フィルム１０３ｂを用いた消費量の少ない清掃ができる。また、除去した異物１１が周囲を汚染するおそれがなく、異物１１の収集も容易にできる。また、合成樹脂フィルム１０３ｂに吸着ノズル３を垂直に沈めるだけで、横方向に移動させないため、清掃パッド１０３と吸着ノズル３の平行度を精度よく管理する必要がない。また、合成樹脂フィルム１０３ｂを熱可塑性とし、合成樹脂フィルム１０３ｂの温度や硬度を調節可能にしておくと吸着ノズルの沈み込み量や加圧レベルなどの条件の最適化が図りやすく好適である。
【００３２】
尚、上記では、超音波振動発生器１０４を清掃パッド１０３に配備する構成で説明したが、吸着ノズル３に配備してもよく、あるいは、両方に配備する構成であってもよい。また、合成樹脂フィルム１０３ｂの加熱手段として、パッド本体１０３ａに、加熱ヒータ１０５を内蔵する構成で説明したが、特にこれに限るものではなく、加熱ランプ（図示せず）を合成樹脂フィルム１０３ｂの上方に配置し照射する構成であってもよい。また、合成樹脂フィルム１０３ｂとしては、ポリエチレンフィルムの他、ポリプロピレンフィルム，ポリ塩化ビニルフィルムなどでもよく、ゴムであってもよい。但し、吸着ノズル３の先端に付着して半導体チップ２を汚染するおそれがあるため、導電性材料ではなく絶縁性材料がのぞましい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の吸着ノズルの清掃装置及び清掃方法によれば、吸着ノズル先端を弾性体に沈み込ませて超音波振動を与えて弾性体表面を破り、異物を弾性体内に埋め込み捕捉させるため、確実性及び均一性が良く、比較的安価な合成樹脂フィルムを用いた消費量の少ない清掃ができる。また、除去した異物が周囲を汚染するおそれがなく、異物の収集が容易で分析及び解析が進められる。また、吸着ノズルを弾性体に垂直に沈み込ませるだけで、横方向に移動させないため、清掃パッドと吸着ノズルの平行度を精度よく管理する必要がない。また、弾性体を熱可塑性の材料とし、弾性体の温度や硬度を制御可能としておくと、吸着ノズルの沈み込み量や加圧レベルなどの条件の最適化が図りやすく好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸着ノズルの動作と吸着ノズル先端の清掃装置及び清掃方法の一例を説明する要部断面図
【図２】本発明の吸着ノズル先端の清掃装置及び清掃方法の一例の要部拡大図
【図３】従来の吸着ノズルの動作と吸着ノズル先端の清掃装置及び清掃方法の一例を説明する要部断面図
【図４】従来の吸着ノズルの清掃装置及び清掃方法の他の例を説明する要部断面図
【符号の説明】
１　従来の吸着搬送機構
２　半導体チップ
３　吸着ノズル
４　第１サーボモータ
５　第２サーボモータ
６　清掃道具
６ａ　高圧エアガン
６ｂ　清掃用ブラシ
７　吸着孔
８　エア配管
９　真空ポンプ
１０　ノズルホルダ
１１　異物
１２　従来の清掃パッド
１３　真空装置
１０１　本発明の吸着搬送機構
１０２　本発明の清掃装置
１０３　本発明の清掃パッド
１０３ａ　パッド本体
１０３ｂ　合成樹脂フィルム
１０４　超音波振動子
１０５　加熱ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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