(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動アームに取付けられた吸着板により円板状のウエーハを吸着し搬送するウエーハ搬送装置であって、
該吸着板は、ウエーハを吸着した状態でウエーハを収容する溝に出し入れ可能な厚さに形成され、ウエーハの外径と略同一の外径を有する円板部および該円板部に一体的に形成され該可動アームの先端部に取付けられる基部を有したうちわ状に形成され、
該円板部の平坦な円板状の吸着面の外周部には吸引領域が形成され、
該吸引領域は、周方向に間隔をおいて配設され且つ複数の吸着穴から構成された複数の多孔状吸引部を備え、
該吸着部の各々を吸引源に連通する吸引路が該円板部及び該基部の内部に形成されており、該吸引路を該吸引源に連結する連結穴が該基部に形成されている、
ことを特徴とするウエーハ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエーハ搬送装置、さらに詳しくは、極薄状のウエーハを収納カセットなどの収容部に搬送するのに好適なウエーハ搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面にＩＣ、ＬＳＩなどの回路が複数形成された円板状の半導体ウエーハは、研削装置により裏面が研削され所定の厚さに形成される。研削装置において半導体ウエーハは、研削が終了した後、スピンナー洗浄部に搬送され、洗浄されたウエーハはＵ字状の搬送ハンドの上に吸着保持され、収容部である収容カセット内に一枚ずつ順次に搬送される。典型的な直方体状を成す収容カセットは、開口した縦面の左右側壁各々の内面に、上下方向に所定の間隔で複数のウエーハ収容溝を所定の溝幅で棚状に備え、ウエーハの外縁部が左右一対の収容溝内に収容され支持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したとおりの形態の従来の半導体ウエーハの搬送には、次のとおりの解決すべき問題がある。
【０００４】
（１）収容時のウエーハの破損：
半導体ウエーハの厚さは、携帯電話、ノートパソコン、スマートカードなどの小型化、軽量化などに伴い、１００μｍ〜５０μｍの極薄に加工される傾向にある。したがって、ウエーハは薄くなるほどその剛性が低下し、搬送時にＵ字状の搬送ハンドの上で撓みにより反り、外縁が垂れ下がり、ウエーハを収容溝に収容する際にウエーハが収容溝と干渉し、ウエーハを破損させやすい問題がある。
【０００５】
（２）受け取り時のウエーハ破損：
また、ウエーハをスピンナー洗浄部の載置されたテーブルから搬送ハンドで受け取る際、極薄のウエーハはＵ字状の搬送ハンドの上にその一部分のみが載置され保持されるので、破損しやすい問題がある。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、円板状のウエーハを平坦な状態で確実に保持し搬送できるようにし、またウエーハの収容溝に円滑に搬入できるようにし、搬送におけるウエーハの破損を防止できるようにした、ウエーハ搬送装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記技術的課題を解決するために、可動アームに取付けられた吸着板により円板状のウエーハを吸着し搬送するウエーハ搬送装置であって、
該吸着板は、ウエーハを吸着した状態でウエーハを収容する溝に出し入れ可能な厚さに形成され、ウエーハの外径と略同一の外径を有する円板部および該円板部に一体的に形成され該可動アームの先端部に取付けられる基部を有したうちわ状に形成され、
該円板部の平坦な円板状の吸着面の外周部には吸引領域が形成され、
該吸引領域は、周方向に間隔をおいて配設され且つ複数の吸着穴から構成された複数の多孔状吸引部を備え、
該吸着部の各々を吸引源に連通する吸引路が該円板部及び該基部の内部に形成されており、該吸引路を該吸引源に連結する連結穴が該基部に形成されている、
ことを特徴とするウエーハ搬送装置が提供される。
【０００８】
そして、吸着板をウエーハと略同径の円板で形成し、ウエーハを全面で平坦に、また外周部を吸引保持し、ウエーハを撓ませ変形させることなく確実に保持し、さらに吸着板からはみ出さないようにし、搬送してウエーハ収容溝への搬入を円滑にできるようにして、ウエーハの破損を防止する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成されたウエーハ搬送装置について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【００１１】
図１を参照して、先ず本発明に係るウエーハ搬送装置２２が装備された半導体ウエーハ（以下単にウエーハと呼ぶことがある）の研削装置２を研削加工の流れとともに概要について説明する。カセット４２内に収容されたウエーハは、後述するウエーハ搬送装置２２によって搬出され、借り受けテーブル１０に搬送される。借り受けテーブル１０に搬送されたウエーハは、センター合わせされた後、搬入手段１２によってターンテーブル６上のチャックテーブル８に搬入され吸着保持される。ウエーハが吸着されたチャックテーブル８は、ターンテーブル６が矢印で示す反時計方向に間欠的に回転されると、荒研削ユニット１４による荒研削加工域、仕上研削ユニット１６による仕上研削加工域を移動して、加工液が供給されながら研削加工される。
【００１２】
研削加工されたウエーハは、搬出域において搬出手段１８の吸着パッド１８ａにより吸着されチャックテーブル８から取り外され、次工程のスピンナー洗浄装置２０のテーブル２０ａ上に搬出され載置される。スピンナー洗浄装置２０は、ウエーハを高速回転させながら洗浄液を噴射し洗浄し、洗浄が終わったウエーハを乾燥させる。スピンナー洗浄装置２０で処理されたウエーハは、ウエーハ搬送装置２２により収容カセット２４に搬送される。なお図１においてウエーハは、図面が煩雑になるのを避けて、収容カセット２４に収容された状態のみがウエーハＷとして示されている。
【００１３】
ウエーハ搬送装置２２について図１とともに図２を参照して説明する。ウエーハ搬送装置２２は、装置ハウジング４に備えられた可動アーム２６と、可動アーム２６の先端に水平に取付けられた吸着板２８が吸着面Ｆを下に向けて備えている。そしてウエーハを、着板２８によって吸着し可動アーム２６を動かして搬送する。
【００１４】
可動アーム２６は、それ自体は当業者に周知のものでよく、したがってその詳細な説明は省略するが、装置ハウジング４に取付けられた上下動手段２６ａと、上下動手段２６ａに立設された旋回手段２６ｂと、旋回手段２６ｂの上端に上下に延びる軸線Ｘ１を中心に水平方向に旋回自在に取付けられた第一のアーム２６ｃと、第一のアーム２６ｃの先端部に上下に延びる軸線Ｘ２を中心に水平方向に旋回自在に取付けられた第二のアーム２６ｄとを備えており、第二のアーム２６ｄの先端部に上下に延びる軸線Ｘ３を中心に吸着板２８が旋回自在に取付けられている。
【００１５】
吸着板２８について図２とともに図３〜図６を参照して説明する。図３に示すごとく吸着板２８は、円板状のウエーハの外径と略同一の外径Ｄを有する円板部２８ａを備え、円板部２８ａのウエーハを吸着する吸着面Ｆの外周に、吸引領域Ｓが形成されている。円板部２８ａには、可動アーム２６の第２のアーム２６ｄの先端部に取付けられる矩形状の基部２８ｂが一体的に形成されている。
【００１６】
図３のＢ−Ｂ断面を表した図４に基づいて説明すると、吸着板２８は、吸着面Ｆを有し厚さ１ｍｍのステンレス板あるいはアルミ板で形成された本体３０と、本体３０の吸着面Ｆの裏面側に堀り込まれ形成された吸引部３２及び吸引路３４（これらについては後に詳述する）を覆い塞ぐ本体３０と同一の輪郭で厚さ０．５ｍｍのアルミ板で形成され本体３０に接着された蓋３６とを備えている。したがって、吸着板２８の厚さＴは１．５ｍｍに形成されている。
【００１７】
蓋３６を外した状態を示す図５に基づいて説明すると、吸引部３２は吸引領域Ｓに円周方向に等間隔で複数個（実施の形態においては５個）備えられている。吸引部３２の各々は、本体３０に矩形の凹部３２ａが深さ０．５ｍｍで堀り込まれ、その底に吸着面Ｆに貫通する複数の吸着穴３２ｂが形成されている。吸引路３４は、隣接した吸引部３２の凹部３２ａ同士を結び、基部２８ｂ側の２個の吸引部３２を基部２８ｂに形成された連結穴３８に連通させている。この吸引路３４は幅３ｍｍ深さ０．５ｍｍで形成されている。連結穴３８は、可動アーム２６を介して研削装置２の真空ポンプなどからなる吸引源（図示していない）に連結されている。また、吸引領域Ｓの形成された吸着面Ｆは、フッ素樹脂によりコーティングされている。基部２８ｂには可動アーム２６に取付けるための取付穴４０が形成されている（５個）。
【００１８】
図１に示すウエーハが収容される収容カセット２４は、当業者には周知のものである。矢印Ｅ−Ｅで示す方向から見た状態を図６に表して説明すると、開口部の左右側壁２４ａ、２４ｂ各々の内面には、上下方向に所定の間隔で複数の収容溝２５が溝幅Ｇ、典型例として５ｍｍで棚状に備えられている。
【００１９】
上述のように構成されたウエーハ搬送装置２２によるウエーハの搬送について説明する。主として図１を参照して、スピンナー洗浄装置２０により処理されたウエーハを、可動アーム２６を操作し、吸着板２８の吸着面Ｆを上からウエーハの上面に位置付けて吸着し、可動アーム２６を操作して収容カセット２４に搬送する。そして、主として図６を参照して、吸着板２８の下面の吸着面Ｆにより上面が吸着されたウエーハＷを、収容溝２５に吸着板２８とともに挿入し、その後吸着板２８の吸着力を吸着源との連結を断って分離させ、ウエーハＷの外縁部を左右一対の収容溝２５、２５内に載置する。かくして、ウエーハＷは、スピンナー洗浄装置２０からウエーハ搬送装置２２により収容カセット２４に搬送されその収容溝２５に収容される。収容カセット２４は、所定数のウエーハＷが収納されると、空の収容カセット２４に交換される。
【００２０】
したがって、ウエーハ搬送装置２２の吸着板２８の厚さＴは、ウエーハＷを吸着した状態で収容溝Ｇに出し入れ可能な厚さ、１ｍｍ〜２ｍｍに形成するのが好ましい。
【００２１】
上述したとおりの形態のウエーハ搬送装置２２の作用について説明する。
【００２２】
（１）搬送、収容時のウエーハの破損防止：
ウエーハＷを保持する吸着板２８を、ウエーハと略同一径Ｄの円板状に形成し、ウエーハの外周を吸引保持するようにし、ウエーハの全面を確実に保持するようにしたので、極薄のウエーハを撓ませ反りを生じさせることなく、また破損させることなく、確実に搬送して収容カセット内に搬入することができる。
【００２３】
（２）ウエーハ収容溝へのウエーハの出し入れが容易：
ウエーハＷを保持する吸着板２８を薄く、またウエーハと略同じ大きさの「うちわ状」に形成したので、ウエーハをウエーハ収容溝２５に容易に出し入れすることができる。
【００２４】
（３）コンパクトな吸着板：
吸着板２８の吸引部３２及びそれを吸引源に結ぶ吸引路３４を、吸着板２８の内部に形成したので、吸着板の外部に配管などがなく、コンパクトな搬送装置が提供される。
【００２５】
（４）吸着面のコーティングによる搬送の容易化：
ウエーハＷを吸着する吸着面Ｆにフッ素樹脂によるコーティングを施したので、その低摩擦性、低粘着性により、吸着したウエーハは吸着面の吸引力を除き分離する際に吸着面に張り付きにくくなり、容易に離される。したがって、収容カセット２４の収容溝２５などにウエーハを容易に搬送収容することができる。
【００２６】
（５）未研削ウエーハの搬送にも適用できる：
ウエーハ搬送装置２２は、それが適用された図１の研削装置において、未研削ウエーハを、その収容カセット４２から借り受けテーブル１０に搬出するのにも適用することができる。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。例えば、図７に示す吸着板２９のように、本実施の形態における吸着板２８の外周の吸引領域を残し中心部を空け中空部２９ａを設けたドーナッツ状にしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に従って構成されたウエーハ搬送装置によれば、円板状のウエーハを平坦な状態で確実に保持し搬送できるようにし、またウエーハの収容溝に円滑に搬入できるようにし、搬送におけるウエーハの破損を防止できるようにした、ウエーハ搬送装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたウエーハ搬送装置を備えた研削装置の斜視図。
【図２】図１に示すウエーハ搬送装置を、可動アームを動かして示した拡大斜視図。
【図３】図２の矢印Ａ方向に吸着板下面の吸着面Ｆを見て示した吸着板の拡大平面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ矢印方向に見て示した吸着板の拡大断面図。
【図５】図４のＣ−Ｃ矢印方向に見て示した吸着板本体の縮小平面図。
【図６】図１のＥ−Ｅ矢印方向に見て示したウエーハ収容カセットのウエーハ収容溝部の詳細説明図。
【図７】吸着板の他の実施形態を示す斜視図。
【符号の説明】
２：研削装置
２２：ウエーハ搬送装置
２５：収容溝
２６：可動アーム
２８：吸着板
２８ａ：円板部
３２：吸引部
３４：吸引路
Ｆ：吸着面
Ｓ：吸引領域
Ｗ：半導体ウエーハ（ウエーハ）
【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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