(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
器具と対合する対合部分；及び
支持部分であって、前記支持部分の上に膜又は膜枠を支持するように成形した支持部分
を備えるエンド・ハンドラであって：前記支持部分は、
支持基部区分、
前記支持基部区分から延在する延在区分、
少なくとも１つの真空孔
を含み、
前記少なくとも１つの真空孔は、吸引力を分散するための少なくとも１つの凹みを含み、
前記少なくとも１つの凹みは、前記支持部分における支持面上に形成され、前記膜又は膜枠が前記エンド・ハンドラの上に載置された際に前記膜又は膜枠に接触するための表面開口と、真空源と流体連通する複数の真空開口を備え、前記複数の真空開口は、前記少なくとも１つの凹み内にそれぞれ配置され、
前記凹みにおける前記表面開口の面積が、前記複数の真空開口の面積よりも大きいことで、前記真空源が作動されたときに前記膜又は膜枠に加えられる前記吸引力を増大し、及び
前記少なくとも１つの凹みは、前記エンド・ハンドラの表面と同一平面上にある前記支持部分における支持面上の凹んでいない表面が、前記膜又は膜枠に対して直接的な支持を供給し続けることで、前記膜又は膜枠の反り又は歪みを低減すると同時に、前記膜又は膜枠に分散され増大された前記吸引力を提供する、エンド・ハンドラ。   
【請求項２】
前記複数の真空開口は、前記少なくとも１つの凹みの基部、前記少なくとも１つの凹みの側壁付近、及び／又は前記少なくとも１つの凹みの前記側壁上に配置される、請求項１に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項３】
前記支持面上の前記少なくとも１つの凹みは、少なくとも１つの前記真空開口を内部に備えた少なくとも１つの通路を有し、前記凹んでいない表面と前記少なくとも１つの通路における最も内側の通路は、前記凹んでいない表面を備えている島部を囲むように、前記支持面と同一平面上にある少なくとも１つの島部を形成する、請求項１に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの通路が、異なる形状及び大きさで構成可能である、連続な孔形溝を形成する、請求項３に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの通路は、少なくとも１つの凹部を有し、各前記凹部は、前記少なくとも１つの真空源と流体連通する複数の真空開口を中に有する、請求項３に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの凹みは、任意の特定形状及び大きさの島部に同心外方で配置した複数の凹部を備える構成の繰返しから構成される、請求項５に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの真空孔は、少なくとも１つの凹部を備え、前記凹んでいない表面が前記支持面と同一平面上にある、請求項１に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの凹みのそれぞれは、互いに異なる形状および大きさを有することができる、請求項１に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項９】
前記少なくとも１つの真空孔は、真空孔の少なくとも１つの構成を含む、請求項１に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの真空孔は、少なくとも１つの凹み内に少なくとも１つの島部を同心外方で備える構成の繰返しから構成され、それにより、最初の前記少なくとも１つの凹み内に空間的に配置され、最初の孔形溝を形成する最初の前記少なくとも１つの島部は、より大きな２番目の前記少なくとも１つの島部内に空間的に配置され、より大きな２番目の前記少なくとも１つの凹み内に空間的に配置され、前記２番目の少なくとも１つの島部を囲む２番目の孔形溝を形成する前記２番目の前記少なくとも１つの島部は、より大きな３番目の前記少なくとも１つの島部内に空間的に配置されるようにし、以下同様であり、それにより、最後から２番目の凹みは、前記凹みの島部及び孔形溝と共に、より大きな最後の島部を囲む最後の孔形溝を形成するより大きな最後の凹み内のより大きな前記最後の島部内に空間的に配置されることになる、請求項９に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの真空孔は、島部内に凹みを同心外方で備える構成の繰返しから構成され、それにより、最初の凹みは、最初の島部内に配置され、前記最初の凹み及び前記最初の島部は、２番目のより大きな凹み内に空間的に配置されるようにし、以下同様であり、それにより、最後から２番目の凹み及び島部は、より大きな最後の凹み内に空間的に配置されることになる、請求項９に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの真空孔は、前記支持基部区分上に設置される、請求項１に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの真空孔は、前記延在区分上に設置される、請求項１に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの真空源は、第１の真空源、第２の真空源、及び連続する真空源を備え、差異化した真空力を有する前記少なくとも１つの真空源のそれぞれは、選択された前記少なくとも１つの真空孔と流体連通する、請求項１に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項１５】
前記真空孔によって前記膜又は膜枠上に加えられる前記真空力は、ソフトウェア制御によって調節できる、請求項１４に記載のエンド・ハンドラ。
【請求項１６】
膜又は膜枠の取り扱う方法であって、
器具と対合する対合部分を提供するステップと、
前記膜又は膜枠を支持する支持部分を形成するステップであって、前記膜又は膜枠は、前
記支持部分の支持面に配置される、ステップと、
前記支持部分のための支持基部区分を提供するステップと、
前記支持基部区分から延在区分を延長するステップと、
吸引力を分散するための少なくとも１つの真空孔を提供するステップであって、前記少なくとも１つの真空孔は、前記支持部分における支持面上の少なくとも１つの凹みによって形成され、前記膜又は膜枠が前記エンド・ハンドラの上に載置された際に前記膜又は膜枠に接触するための表面開口を備えている、ステップと、
真空源と流体連通する複数の真空開口を、前記少なくとも１つの凹み内にそれぞれ配置するステップであって、前記凹みにおける表面開口の面積は、前記真空開口の面積よりも大きいことで、前記真空源が作動されたときに前記膜又は膜枠に加えられる前記吸引力を増大し、及び、前記少なくとも１つの凹みは、前記エンド・ハンドラの表面と同一平面上にある前記支持部分における支持面上の凹んでいない表面が前記膜又は膜枠に対して直接的な支持を提供し続けることで、前記膜又は膜枠の反り又は歪みを低減すると同時に、前記膜又は膜枠に分散され増大された前記吸引力を提供する、ステップを含む、方法。
【請求項１７】
前記膜又は膜枠を保持する手段である前記真空孔は、請求項１から１５のうちいずれか一項に記載の真空孔の構成を有する、請求項１６に記載の膜又は膜枠の取扱い方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載のエンド・ハンドラは、半導体製造工程における膜枠の取扱い又は搬送に広く使用されている。
【背景技術】
【０００２】
エンド・ハンドラは、通常、これらの膜枠を取り扱い、搬送するためにウェハ製造器具（ウェハ・ダイシング器具及びウェハ検査器具等）のロボット・アームに結合される。この段階で、完成処理されるウェハ全体は、膜枠上に取り付けられることになる。膜枠は、円形の内部が見える部分に薄膜を継ぎ合わせた硬い枠、通常は鉄鋼から構成され、この薄膜に、処理されるウェハ全体が取り付けられることになる。膜枠上に組み付けた後、膜枠上のこれらのウェハは、カセット内に載置し、ダイシング、欠陥検査又は試験を含むことができるウェハの次の段階の処理を可能にする。エンド・ハンドラは、これらの膜枠を載置し、降ろし、１つ又は複数の膜枠をある位置から別の位置に移動させるために使用される。
【０００３】
従来、エンド・ハンドラは、膜枠等の物品を支持、取り扱い又は保持するために少なくとも２つのフィンガを含む。こうしたフィンガは、様々な設計の真空パッドを備える。１つの従来設計では、真空パッドは、エンド・ハンドラの表面上の小開口から構成され、この小開口が膜枠の金属枠に対して吸引する。別の設計では、真空パッドは、隆起した高さで上向きの開口を有する突出真空パッドから構成され、この突出真空パッドは、エンド・ハンドラの上面又は上側面を越えて延在して膜枠の膜に対して吸引する。これらの従来設計では、真空圧力が真空パッドの小開口を通して加えられたときに、真空パッドは、ウェハ処理器具での取扱い及びある点から別の点への搬送の間、膜枠全体を保持することになっている。
【０００４】
上記した従来の真空パッドを有するエンド・ハンドラの使用は、いくつかの問題を生じさせる。金属枠に対して吸引する真空パッドの場合、膜枠の非可撓性金属面は、膜枠を保持するための真空吸引に適した効果的な真空シールをもたらすことを可能にしない。
【０００５】
突出真空パッドの場合、突出真空パッドと接触した膜部分は、次第に、不可逆的に膨張又は変形することになる。更に、突出真空パッドを使用すると、エンド・ハンドラの厚さ全体が増大し、膜枠を取り扱うために標準カセットにエンド・ハンドラをアクセスさせる難しさが増す。標準膜枠カセットは、最大２５枚のウェハを収容し、カセット内の膜枠間の空間は、５ｍｍから８ｍｍの間にすぎない。多くの場合、このウェハ間の間隙は、取り付けられたウェハが膜を重みで押し下げるために膜枠の中心に向かって間隙がより小さいことから、より小さくなり、平坦ではない。突出真空パッドを使用すると、エンド・ハンドラ全体の厚みが増大し、もとより非常に慎重を要する作業であったカセットへのアクセスをより一層慎重なものにする。エンド・ハンドラのアクセスに誤りがあれば、取り付けられた高価なウェハ及びエンド・ハンドラ自体に損傷を与えることになる。場合によっては、膜枠の１つおきのスロットを空いたままにして、取出し又は載置のためにエンド・ハンドラのより容易なアクセスを促進する必要がある場合がある。このことは、カセットにより頻繁に繰り返して載置する必要があり、自動化器具の中断時間がより多くなることを意味する。このことは、総合効率に影響を及ぼす。
【０００６】
しかし、全ての従来設計の最も重要な弱点は、これらが全て、弱い吸引力を抱えていることである。真空パッド（突出か否かに関わらず）上の小穴を通して膜枠の膜又は金属膜に対して真空力を直接加えることを必要とする従来設計は、膜枠を適所に保持するのに十分に強い真空力をもたらさない。十分に大きな吸引力を加えることができないことは、こうした膜枠をより高速で移動する必要がある場合に特に重大である。より高速では、膜枠は、強い真空力又はより強い真空力がなければ、搬送される間に滑り落ちる又は下落することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の説明から、上記の従来システムに関連する問題のいずれも有することなく膜枠を安全に効率的で迅速に取り扱いできるエンド・ハンドラを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書の実施形態は、一般にエンド・ハンドラ、及び膜枠の取扱い方法に関する。以下の説明は、ウェハを組み付けた膜枠が、半導体製造工程の次の段階（ダイシング、検査又は試験等）の準備ができたカセット内に載置してある段階に適用可能である。
【０００９】
本発明のエンド・ハンドラは、器具に接続する下側支持部分、及び膜枠（図示せず）を支持面上に支持する支持部分を含む。支持部分は、支持基部区分であって、支持基部区分から延在する延在区分（又はフィンガ）を有する支持基部区分、及び真空源を起動したときに膜枠の支持面に対する固着を促進する、支持面上の少なくとも１つの真空孔を含む。
【００１０】
本発明の主要な特徴は、エンド・ハンドラ上の真空孔の設計に関する。少なくとも１つの真空孔は、少なくとも１つの貯留部であって、貯留部の壁側付近に配置した少なくとも１つの真空開口を有する少なくとも１つの貯留部を含む。貯留部は、エンド・ハンドラ表面からの浅い凹み（凹部）であり、膜枠をエンド・ハンドラ上に載置したときに膜枠の膜に接触する表面開口を有する。貯留部の壁付近に少なくとも１つの真空開口を配置することで、中心では貯留部を覆う膜を過度に膨張させずに、貯留部縁部付近の上にある膜を貯留部の縁部に対して効果的に下方に吸引可能にする。表面開口の面積は、真空開口の開口の面積の何倍もある。貯留部の表面開口の大きさは、膜枠の膜（又は他の可撓性材料）の可撓性によって異なる。貯留部の表面開口の大きさは、膜が貯留部の基部に接触すると吸引のための表面積が減少することがあるので、膜が貯留部内でかなり下方に膨張するほどは大きくすべきではない。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、（望ましい場合）エンド・ハンドラの上面とほぼ同一平面である上面を有する少なくとも１つの孔用島部を有するより大きな貯留部の使用である。少なくとも１つの孔用島部の存在下、貯留部の側壁は、孔用島部の側壁と共に、少なくとも１つの孔用島部を実質的に囲む実質的に連続する開放通路である孔形溝；及び孔形溝内に少なくとも１つの真空開口を形成する。孔形溝は、膜を支持し、孔形溝を通して真空を加える間に膜枠の膜が膨張するのを防止する。
【００１２】
上記実施形態の主な目的は、真空を加える表面積を増大させることである。エンド・ハンドラの真空孔の本発明の上記実施形態は、単純な水圧原理によって真空開口の真空力を著しく増強可能にする。各貯留部の表面開口の面積、及び少なくとも１つの孔用島部を実質的に囲む孔形溝の通路開口の表面積は、真空穴の開口の面積の何倍もある。貯留部の表面開口及び孔形溝の面積が真空開口と比較して比較的大きいことで、吸引力を膜枠の膜上に直接加える場合、少なくとも１つの真空開口によって別様に加えられた吸引力を、効果的に著しく増大（倍増）させる。
【００１３】
孔形溝及び貯留部は、真空開口を通して真空源と流体連通する。
【００１４】
上記実施形態の要素を本発明の他の実施形態を創出するために変更できることが考えられる。一実施形態では、少なくとも１つの貯留部は、１つ又は複数の孔用島部を含むことができる。少なくとも１つの貯留部及び孔用島部の壁は、孔用島部の周りに連続する孔形溝を形成する。少なくとも１つの真空開口は、孔形溝に配置され、少なくとも１つの真空開口は、少なくとも１つの真空源と流体連通する。一実施形態では、当該少なくとも１つの孔用島部は、少なくとも１つの貯留部を含み、少なくとも１つの真空開口は、真空源と流体連通してそれぞれの真空孔の吸引力を全体として向上させる。一実施形態では、真空孔は、それ自体が一連の個別貯留部（少なくとも１つの真空開口を有する）として存在でき、孔用島部の周辺部に並び、不連続の孔形溝を形成する。上記実施形態のそれぞれにおいて、それぞれの真空孔は、やはり吸引力を増大させるために、望ましい場合には（孔形溝の全ての変形形態で）同心扇形に広がる多数の孔形溝を含有できることが考えられ、この吸引力は、孔形溝の連続する通路開口又は不連続な貯留部によって設けられた増大した領域を通して加えられる。
【００１５】
こうした実施形態は、以下の説明及び添付の図面を参照することによって、本明細書で開示する他の利点及び特徴と共に明らかになるであろう。更に、本明細書に記載の様々な実施形態の特徴は、相互に排他的ではないことを理解されたい。また、上記実施形態の特徴のいずれかの他の置換及び組合せを伴う更なる他の実施形態を創出できることが考えられる。
【００１６】
以下の説明では、同様の部品は、明細書及び図面全体を通してそれぞれを同じ参照番号で示す。また、図面は、一定の縮尺で描かれておらず、重点は、概して本発明の原理を示すものに置かれる。本発明の様々な実施形態を以下の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の真空孔を有するエンド・ハンドラの一実施形態の図である。
【図２ａ１】少なくとも１つの貯留部を備える真空孔の実施形態の図である。
【図２ａ２】少なくとも１つの貯留部を備える真空孔の実施形態の図である。
【図２ａ３】少なくとも１つの貯留部を備える真空孔の実施形態の図である。
【図２ａ４】少なくとも１つの貯留部を備える真空孔の実施形態の図である。
【図２ｂ】貯留部及び孔用島部を備える真空孔の一実施形態の図である。
【図２ｃ】複数の孔用島部の真空孔の一実施形態の図である。
【図２ｄ】少なくとも１つの貯留部を同心配置で有する少なくとも１つの孔用島部の基本構成を備える真空孔の一実施形態の図である。
【図２ｅ】１つの孔用島部を同心配置で有する少なくとも１つの貯留部の基本構成を備える真空孔の一実施形態の図である。
【図２ｆ】不連続な孔形溝を形成する複数の貯留部を備える真空孔の一実施形態の図である。
【図２ｇ】不連続な孔形溝を形成する複数の貯留部を備える真空孔の一実施形態の図である。
【図２ｈ】不連続な孔形溝を形成する複数の貯留部を備える真空孔の一実施形態の図であり、複数の貯留部は、異なる形状を有する。
【図２ｉ】それぞれが少なくとも１つの真空開口を有する不連続な孔形溝を形成する複数の貯留部を備える真空孔の一実施形態の図である。
【図２ｊ】同心配置で複数の貯留部を備える真空孔の一実施形態の図である。
【図３】本発明のエンド・ハンドラの一実施形態によって取り扱うことができる膜枠の図である。
【図４】一実施形態のエンド・ハンドラに対合又は固着した膜枠の図である。
【図５】膜枠を収容、搬送するために使用するカセットに膜枠を載置する又はカセットから膜枠を降ろすためにエンド・ハンドラを用いる工程の上面図である。
【図６】膜枠を有するカセット保持器の一実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示は、半導体製造工程における膜枠の取扱い、並びに膜枠のカセットへの及びカセットからの搬送を促進するために使用するエンド・ハンドラに関する。
【００１９】
エンド・ハンドラは、好ましくは、膜枠を支持するのに十分強度がある硬い材料（通常は鉄鋼）から適切に形成され、この膜枠は、その膜上に一組のダイ又はウェハ全体を載せる。
【００２０】
図１は、膜枠を取り扱う又は搬送するために半導体工程又は半導体器具で使用するエンド・ハンドラ１００の好ましい実施形態を示す。エンド・ハンドラ１００は、器具（図示せず）を接続する結合スロット１１４を有する下側支持部分１１０、及び膜枠（図示せず）を支持面１２５上に支持する支持部分１２０を含む。エンド・ハンドラの支持部分１２０は、支持基部区分１２０ａ並びに膜枠を支持するために支持基部区分から延在するフィンガ又は延在区分１２０ｂ１及び１２０ｂ２を有するＵ字形部分、並びに取出し、載置及び／又は搬送中に支持面１２５に対する膜枠の固着を促進する、支持面上の少なくとも１つの真空孔（１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ及び１４２ｅ）から構成される。
【００２１】
図３は、典型的な膜枠２００を示す。図示のように、膜枠は枠２１０を含む。枠は、膜を保持する開口２１５を中に有する輪状枠である。例えば、膜枠は、様々な大きさ及び形状のウェハを収容するように、様々な大きさ及び形状のものであってもよい。本実施形態は、エンド・ハンドラ１００の支持部分１２０がＵ字形延在部分を有することを示しているが、エンド・ハンドラの作動中に支持部分１２０が膜枠への必要な支持を実現できる限りは膜枠の形状及び大きさに応じて他の形状の延在部が可能である又は望ましい場合があることが考えられる。
【００２２】
開口２１５は、ウェハを取り付け、支持するポリマー膜２２０を含む。ポリマー膜は、例えば接着性である少なくとも１つの表面を含む。接着面又は組付け面は、例えばウェハを上に取り付ける表面である。接着面は、ウェハをポリマー層上に保持するのを促進する。処理の段階によっては、ウェハをダイシングできる。例えば、ウェハは、個々のデバイス又はダイにダイシング又は単体化できる。他の実施形態では、ウェハはダイシングしない。
【００２３】
図４は、膜枠２００を組み付けたエンド・ハンドラ１００の一実施形態を示す。膜枠２００をエンド・ハンドラ１００上に取り込む際、膜枠２００は、対応する整列器２３０と膜枠上で係合する、エンド・ハンドラ１００上に適切に置かれた位置合わせ要素１３４ａ及び１３４ｂによって整列できる。しかし、そのようなエンド・ハンドラによる取込みの間、位置合わせ要素による実際の位置合わせは、エンド・ハンドラがカセット内の膜枠に対して所定位置に移動するので必ずしも必要ではないことがある。エンド・ハンドラがこの所定位置に移動すると、真空孔１４２１、１４２２及び１４２３は、エンド・ハンドラに対して所定の戦略的場所にあることになり、真空が取込みを実行するために起動されると膜枠のポリマー膜と連通する。
【００２４】
取扱い又は搬送すべき膜枠の形状に応じて正方形、長方形、円形又は楕円等の様々な形状及び大きさの膜枠を取り扱うために、エンド・ハンドラの支持部分１２０を他の形状及び大きさに構成することが可能である。支持基部区分１２０ａは、例えば受入れ部分又はフィンガ又は延在区分１２０ｂ１及び１２０ｂ２と連続する。
【００２５】
真空網路１４６は、埋込された真空溝又は通路（１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ及び１４６ｄ）をエンド・ハンドラ１００内に備える。真空網路１４６は、下側対合部分１１０から支持部分１２０まで延在できる。真空網路１４６は、真空源と流体連通可能である。本実施形態では埋入した溝又は通路（１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ及び１４６ｄ）は、支持部分１２０ａの基部付近にのみ示されるが、真空溝又は通路（１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ及び１４６ｄ）の網路は、延在区分１２０ｂ１及び１２０ｂ２の長さ部に沿って延設できる、或いは望ましい又は必要である場合、真空孔を設置できるエンド・ハンドラのあらゆる他の部分に設置できることが考えられる。２つ以上の真空源をエンド・ハンドラ上に設けることができる。
【００２６】
図５は、膜枠を収容、搬送するために使用する標準カセット４１０に膜枠２００を載置する又は標準カセット４１０から膜枠２００を降ろすためにエンド・ハンドラ１００を用いる工程４００の上面図を示す。図６は、カセット４１０の正面図を示す。カセットは、製造工程で使用する複数の膜枠２００１〜ｎ個を嵌合するように構成した容器である。説明したように、膜枠は、製造工程において膜枠の膜上に取り付けるウェハ又は単体化したダイを取り扱うために使用する。標準カセットは、８インチ・ウェハ用半導体製造に典型的なロット・サイズに対応する、２５個の８インチ膜枠（例えばｎ＝２５）を嵌合するように構成される。この点について、エンド・ハンドラは、水平スロットの各対の間の非常に限られた空間内に誘導する必要があると思われる。２つの隣接する膜枠間の距離は、典型的には５ｍｍから８ｍｍである。後で説明するように、本発明のエンド・ハンドラの実施形態は、より一層薄い外形を有し、エンド・ハンドラが膜枠を取出し又は載置するためにカセットに容易にアクセスするのを可能にする。
【００２７】
図２ａ１は、本発明の真空孔１４２の一実施形態を例示する図である。少なくとも１つの真空孔１４２は、その最も基本的な構成では少なくとも１つの貯留部１９０を含み、各貯留部１９０は、中に配置した少なくとも１つの真空開口１６０を有する。貯留部１９０は、エンド・ハンドラ表面からの浅い凹み（凹部）であり、膜枠をエンド・ハンドラ１００上に載置したときに膜枠の膜に接触する表面開口１９２を有する。図２ａ４に示す一実施形態では、少なくとも１つの真空開口１６０は、貯留部の壁１９１付近の貯留部の基部、又は貯留部１９０の壁１９１上にも配置できる。適切な大きさの少なくとも１つの真空開口１６０を貯留部１９０の壁１９１付近及び／又は壁１９１上に配置すると、貯留部の中心付近では膜２２０を下方に膨張させることなく、貯留部１９０の縁部上及び縁部付近の膜２２０を貯留部の縁部に対しかなり強く効果的に下方に吸引可能になる。膜２２０と連通することになる貯留部１９０の表面開口１９２の面積は、真空開口１６０の開口の面積の何倍もある。貯留部１９０の表面開口１９２の大きさは、膜枠の膜（又は他の可撓性材料）２２０の可撓性によって異なる。表面開口１９２の大きさは、真空を加えた際に膜がかなり下方に貯留部内に膨張するほど大きくすべきではない。そのような貯留部は、望ましい又は必要であるものとして様々な形状及び大きさを取り得ることは明らかである。図２ａ２及び図２ａ３は、異なる形状及び大きさの貯留部を有する真空孔の他の実施形態を示す。
【００２８】
図２ｂは、真空孔１４２が少なくとも１つの貯留部１９０を備える本発明の別の実施形態であり、この少なくとも１つの貯留部１９０は、エンド・ハンドラ１２５の上面と実質的に同一平面である上面を有する少なくとも１つの孔用島部１２６を有する。少なくとも１つの孔用島部１２６の存在下、貯留部１９０は、少なくとも１つの孔用島部１２６を実質的に囲む実質的に連続する開放通路である孔形溝１５１になり、この孔形溝１５１は、孔形溝１５１に配置された少なくとも１つの真空開口１６０を有する。真空開口１６０は、孔形溝の基部又は孔形溝の側壁に設置できる。少なくとも１つの真空開口１６０は、孔形溝１５１に対して開かれ、真空網路１４６を通して真空源１１２と流体連通可能である。孔形溝１５１の通路は、膜枠の膜２２０に対して開かれ、膜枠をエンド・ハンドラに載置すると膜２２０と連通する。真空が加えられると、孔形溝１５１は膜２２０を下方に吸引することになり、同時に少なくとも１つの孔用島部１２６が膜２２０を支持し、膜２２０の膨張を防止する。
【００２９】
エンド・ハンドラの真空孔１４２の上記実施形態は、単純な水圧原理によって真空開口の真空力を著しく増強することを可能にする。各貯留部１９０の表面開口１９２の面積、及び少なくとも１つの孔用島部１２６を実質的に囲む孔形溝１５１の通路開口の表面積はそれぞれ、真空穴の開口の面積の何倍もある。真空力を膜２２０に対して加えることになる貯留部１９２の表面開口及び孔形溝１５１の面積が真空開口と比較して比較的大きいことで、真空源１１２を起動したときに吸引力を膜枠の膜上に直接加える場合、少なくとも１つの真空開口１６０によって別様に加えられた吸引力を、効果的に著しく増大（倍増）させる。
【００３０】
取扱い（載置、取出し又は搬送）中に膜枠２００をエンド・ハンドラ１００に保持するには、少なくとも１つの真空孔１４２は、少なくとも１つの真空孔１４２を起動したときに少なくとも１つの真空孔１４２が膜枠の膜２２０と連通するように適切に位置決めした支持面上に設けられ、膜枠全体を支持面の表面に効果的に保持する吸引を促進する。真空源１１２を起動すると、それぞれの実施形態の貯留部１９０及び孔形溝１５１はそれぞれ、膜枠の膜と連通し、貯留部及び孔形溝１５１の開放通路それぞれの上で膜を吸引することになり、膜枠２００を効果的に保持する真空シールを実現する。
【００３１】
真空孔上の真空小開口が膜枠又は金属の膜と直接接触し、膜上に吸引力を与える従来システムとは異なり、本実施形態の真空開口１６０は、膜２２０に直接接触しない。真空源１１２を起動すると、貯留部１９０又は孔形溝１５１内に設置され、これらと流体連通する真空開口１６０は、孔用島部１２６を実質的に囲む貯留部１９２の開放面又は孔形溝１５１の開放通路を通して真空力を加えることを可能にする。
【００３２】
図２ｂに見られる一実施形態では、開放通路は、連続し、孔用島部１２６を囲む。図２ｆに見られる別の実施形態では、真空孔は、複数の貯留部（１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃ等）によって形成でき、これら複数の貯留部は、膜枠を保持する戦略的場所で効果的に吸引するように適切に配置された、不連続な孔形溝１５１ｅ及び１５１ｆを一緒に形成する。
【００３３】
全てのそれらの変形形態で膜２２０と連通する貯留部１９０及び孔形溝１５１は、膜枠の膜に対して加えるべき吸引力のための比較的広範な表面積を実現する。真空吸引は、真空源と流体連通する貯留部１９０又は孔形溝１５１内に設置した少なくとも１つの真空開口１６０を通して実行される。エンド・ハンドラ上に適切に位置決めしたいくつかの真空孔の場合、こうした真空孔の貯留部又は孔形溝１５１の開放通路を通して得られた吸引力は、真空開口１６０が膜２２０と直接接触する場合に真空開口１６０を膜２２０上に別様に加えることになる吸引力を著しく倍増させる。この倍増力は、膜枠２００を保持するために加える吸引力を著しく増大し、膜枠をより確実により高速で取り扱うことを可能にする。この倍増力は、単純な水圧原理の適用により計算できる。この倍増力は、ソフトウェアによって較正、制御することもできる。
【００３４】
少なくとも１つの真空孔１４２は、起動されると、搬送のために（膜枠の）膜をエンド・ハンドラに一時的に取り付ける。搬送が完了すると、少なくとも１つの真空孔１４２を停止してエンド・ハンドラから膜２２０を外す。
【００３５】
孔用島部１２６の存在は、重大である。孔用島部１２６は、真空を加えたときに少なくとも１つの真空孔１４２が膜２２０を膨張又は変形させないことを確実にする。というのは、孔形溝１５１を囲む孔用島部１２６の上面及びエンド・ハンドラの表面の両方は、同一平面又は実質的に面一であるためである。実際は、吸引を施す間に孔用島部１２６が膜２２０を支持し、膜２２０の膨張を防止するように働く。したがって、孔形溝１５１は、可撓性膜が支持されずに下方へ膨張するほど広くすべきではない。（非突出）真空孔１４２とエンド・ハンドラの表面とが同一平面であることで、そのように設計したエンド・ハンドラが非常に薄い外形を有し、最も強力な吸引力を可能にすることを保証する。
【００３６】
真空網路１４６は、真空開口１６０を通して真空源１１２を少なくとも１つの真空孔１４２に接続する連続ループとして図示されるが、状況が求める場合に応じて真空網路１４６の他の構成が有用である又は望ましいことがある。例えば、真空網路の非連続ループも、特に、一様ではない力を少なくとも１つの真空孔のそれぞれから加える必要がある場合に有用であり得る。この場合、こうした真空孔に個別に接続するために２つ以上の真空源が必要である場合がある。
【００３７】
突出した真空孔のためにエンド・ハンドラ全体の厚さが増大する従来システムとは異なり、エンド・ハンドラ１００内の真空孔１４２の本実施形態の全体の外形は、真空孔１４２が突出しないので薄いままである。このことは、エンド・ハンドラがカセット内のスロットの各対の間（約５ｍｍから８ｍｍ）のわずかな空間により容易にアクセスし、取出し又は載置できることを意味する。前に説明したように、ポリマー膜が載せている重いウェハにより（膜枠の）ポリマー膜が通常は重みで沈下する状況からロットをより狭くする膜枠間の空間の範囲を考慮すると、膜枠の取出し及び載置は、非常に慎重を要する作業である。より厚い外形を有するエンド・ハンドラは、カセットにアクセスする間にウェハに損害を与える可能性がある。厚さのわずかな変更は、カセット内へのアクセスの容易さに大きく影響する。損傷を防止するために、カセットは、１つの膜枠を載せるスロットの各対に載置するのではなく、厚い外形のエンド・ハンドラに必要な空間をもたらすために１つおきの対を空のままにして載置することがある。このことは、半導体器具の総合効率を低減させる。
【００３８】
図１は、少なくとも１つの真空孔１４２が１つの貯留部１９０を有する本発明のエンド・ハンドラの一実施形態を示すが、望ましい又は有用であり得るものとして真空孔があらゆる他の個数、形状及び大きさの構成を取り得ることが考えられる。図２ｂは、真空孔が少なくとも１つの孔用島部を有する貯留部を有する一実施形態を示す。図２ｃは、少なくとも２つの孔用島部１２６ａ及び１２６ｂを備え、１つの孔形溝１５１ｂによって囲まれた真空孔１４２の別の実施形態である。必要である場合、長方形又は三角形又は他の幾何学的形状に類似するように成形した孔用島部の他の実施形態も可能である。
【００３９】
図２ｄは、エンド・ハンドラの真空孔の孔用島部１２６が少なくとも１つの真空開口１６０を有する少なくとも１つの孔用貯留部１９０ａを有し、同時に孔用島部１２６の上面はエンド・ハンドラの周囲面と面一又は同一平面のままである、エンド・ハンドラの別の実施形態を示す。図２ｆ及び図２ｇは、真空孔が少なくとも１つの真空開口１６０を有する複数の孔用貯留部１９０ｂ、１９０ｃ及び／又は１９０ｄから構成される個別の実施形態を示す。こうした孔用貯留部は、孔形溝を別様に形成する不連続な開放通路として見ることができる。図２ｈ、図２ｉ及び図２ｊは、限定はしないが、真空孔を構成する貯留部及び孔用島部の他の置換及び組合せを示す異なる実施形態である。図２ｊは、複数のより小さな貯留部を含む孔用島部を囲む複数の貯留部を備える真空孔を示す。
【００４０】
図２ｅは、図２ｂで示す実施形態における真空孔１４２の基本構成を同心外方に繰り返す、真空孔１４２の別の実施形態を示す。このような実施形態では、真空孔は、同心外方に構成された複数の孔用島部（１２６ａ及び１２６ｂ）並びに複数の孔形溝（１５１ｄ及び１５１ｃ）を有することになり、孔用島部１２６ａ及び１２６ｂは、互いに、且つエンド・ハンドラの周囲面と同一平面である。
【００４１】
図２ｃ、図２ｄ、図２ｅ、図２ｆ及び図２ｇのそのような更なる実施形態は、膜枠の膜を膨張又は変形させることなく、真空孔が表すより大きな係合領域上により大きな吸引力を加えるのを可能にすることが望ましい場合に、望ましい又は必要であることがある。孔用島部がエンド・ハンドラの周囲面と同一平面であることで、特に真空孔を通して加える吸引力の面積が比較的大きい場合に、孔用島部が膜を支持して膨張を防止し、同時に孔形溝を通して吸引を施すことが保証される。エンド・ハンドラ上の戦略的点に設置した異なる真空孔に施すために吸引力の差異化を必要とする場合、異なる真空源を関連する真空孔と流体連通可能にすることも考えられる。
【００４２】
取扱いのこのシステム及び方法は、取り扱う物品が柔らかい又は可撓性の実質的に非多孔質材料から作製される場合、特に有用である。
【００４３】
図１は、真空孔１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ及び１４２ｅがエンド・ハンドラ１００の支持基部区分１２０ａに設置されるのを示すが、望ましい場合は、少なくとも１つの真空孔をエンド・ハンドラの他の部分にも設け得ることが考えられる。例えば、より良好な把持を促進するために、少なくとも１つの真空孔をエンド・ハンドラのフィンガ上に設けることができる。
【００４４】
上記のエンド・ハンドラは、例えば、半導体製造工程で膜枠を取り扱うために使用される。エンド・ハンドラは、可撓性面を有するあらゆる物品を取り扱うために使用できることを理解されたい。エンド・ハンドラは、他の種類の製造工程で使用することもできる。例えば、エンド・ハンドラは、他の産業又は用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１００  エンド・ハンドラ
１１０  下側支持部分
１２０  支持部分
１２６  孔用島部
１４２  真空孔
１４６  真空網路
１５１  孔形溝
１６０  真空開口
１９０  貯留部
【図１】
0006436310.tif 000002
【図２ａ１】
0006436310.tif 000003
【図２ａ２】
0006436310.tif 000004
【図２ａ３】
0006436310.tif 000005
【図２ａ４】
0006436310.tif 000006
【図２ｂ】
0006436310.tif 000007
【図２ｃ】
0006436310.tif 000008
【図２ｄ】
0006436310.tif 000009
【図２ｅ】
0006436310.tif 000010
【図２ｆ】
0006436310.tif 000011
【図２ｇ】
0006436310.tif 000012
【図２ｈ】
0006436310.tif 000013
【図２ｉ】
0006436310.tif 000014
【図２ｊ】
0006436310.tif 000015
【図３】
0006436310.tif 000016
【図４】
0006436310.tif 000017
【図５】
0006436310.tif 000018
【図６】
0006436310.tif 000019