(57)【要約】【課題】ウェーハと一体で操作される保持具を使用する際、簡単な操作にて保持具を保持することができる保持装置を提供する。【解決手段】保持装置であるチャック１上面にウェーハ４を載せた平板状保持具３を設置した場合、平板状保持具３の端部近傍に設けられた吸引用配管５の吸入口５ａに当接する部分にベローズ６を備え、該ベローズ６はチャック１の上面の端部近傍に設けられた穴１ａの底面にその底面６ａが設置されており、穴１ａの底面からはさらに真空ポンプ（不図示）に連結される配管７ａが設けられ、チャック１の上面の中央には、多孔質アルミナ製の円盤１ｂが、通常のアルミナ製のチャック本体１ｃにはめこまれ、円盤１ｂの底部はチャック１の内部に設けられた中空部１ｄに露出し、中空部１ｄの底部からは円盤１ｂを介して平板状保持具３を真空吸着するための配管７ｂが真空ポンプに連結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を真空吸着にて保持する平板状保持具を保持する保持装置であって、
真空源に接続されていて上記平板状保持具を上記保持装置に吸着させる真空吸着板と、
上記平板状保持具に備えられた真空吸着用の配管の吸入口に接続する伸縮可能な接続部と、
該接続部と前記真空源とを連結する配管と、を具備することを特徴とする保持装置。
【請求項２】
前記保持装置が、裏面研削装置のチャックである請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記保持装置が、ロボットである請求項１に記載の保持装置。
【請求項４】
上記伸縮可能な接続部はベローズである、請求項１に記載の保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被加工物の保持具の保持装置に関し、特に半導体ウェーハ等の大口径の被加工物を高精度に研削、研磨するために使用される平板状保持具の保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ（以下「ウェーハ」と記す。）やＬＣＤ用ガラス等の薄くて被加工面の広い被加工物を研削・研磨する場合、面内を均一に研削・研磨する必要があり、被加工物を真空吸着して固定する装置及び方法について従来種々の技術が提案されてきた。
【０００３】
例えば特許文献１には、ウェーハのような薄板状基板の外周部の縁だれや盛り上がりを防止するために、薄板状基板の非加工面側の外周部とその下方のステージの平面との間隙を液体を用いてシールし、加工液が間隙から薄板状基板の内方に流入することを防止する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、研削盤のバキューム吸着機能を有するチャック機構のチャック本体を通気性部材と不通気性部材との環状部にて構成し、サイズの異なるウェーハであっても確実にバキューム吸着することができるウェーハのチャック機構が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３５３１６号公報
【特許文献２】特公平０２−０４６３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これら従来の技術には研削・研磨の前後に、ウェーハを加工用チャック機構と別の搬送用装置との間で付け替える必要があり、この付け替え作業時に研削されて薄くなったウェーハを破損する恐れや、手間がかかるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点の解決策として、研削・研磨時及び搬送時にウェーハと一体で操作される保持具を使用する際、簡単な操作にて保持具を保持することができる保持装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、被加工物を真空吸着にて保持する平板状保持具を保持する保持装置であって、真空源に接続されていて上記平板状保持具を上記保持装置に吸着させる真空吸着板と、上記平板状保持具に備えられた真空吸着用の配管の吸入口に接続する伸縮可能な接続部と、該接続部と前記真空源とを連結する配管と、を具備することを特徴とする。これにより、上記被加工物を接着剤を用いることなく上記平板状保持具と一体化して容易かつ能率的に保持し、解放することができる。
請求項２の発明はさらに、前記保持装置が、裏面研削装置のチャックであることを特徴とする。これにより、上記被加工物及び平板状保持具の上記チャックによる保持、解放を容易かつ能率的に行うことができる。
請求項３の発明は、さらに、前記保持装置が、ロボットであることを特徴とする。これにより、上記被加工物及び平板状保持具の上記ロボットによる保持、解放を容易かつ能率的に行うことができる。
請求項４の発明はさらに、上記伸縮可能な接続部はベローズであることを特徴とする。これにより、上記真空吸着用配管の接続及び解放を容易かつ能率的に行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の保持装置は保持装置自体が平板状保持具を吸着するとともに、平板状保持具に真空源を提供することで、被加工物及び平板状保持具を一体化させて容易かつ、能率的に保持し、また解放することができる。被加工物は保持、解放の際、平板状保持具と一体となっており、破損のおそれを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を用いて本発明の保持装置の実施形態について説明する。第一の実施形態は本発明の保持装置をウェーハ裏面研削装置のチャックとして用いており、第二の実施形態は本発明の保持装置をウェーハ搬送用のロボットとして用いている。
図１は本発明の上記チャックの一実施例を示す断面図であり、図２は本発明の上記ロボットの一実施例を示す断面図である。図１、２において、符号１はチャック、符号２はロボット、符号３、３’は平板状保持具、符号４、４’はウェーハをそれぞれ示す。
【００１１】
第一の実施形態のチャック１は、ウェーハの裏面を研削する裏面研削盤において使用される。チャック１は、チャック１上面に平板状保持具３を設置した場合、平板状保持具３の端部近傍に設けられた吸引用配管５の吸入口５ａに当接する部分にベローズ６を備えている。ベローズ６はチャック１の上面の端部近傍に設けられた穴１ａの底面にその底面６ａが設置されており、穴１ａの底面からはさらに真空ポンプ（不図示）に連結される配管７ａが延びている。
【００１２】
また、チャック１の上面の中央には、通気性を有する多孔質アルミナ製の円盤１ｂが、不通気性の通常のアルミナ製のチャック本体１ｃにはめこまれており、円盤１ｂの底部はチャック１の内部に設けられた中空部１ｄに露出している。さらに、中空部１ｄの底部からは円盤１ｂを介して平板状保持具３を真空吸着するための配管７ｂが真空ポンプに連結されている。
【００１３】
次に上記構成のチャック１の機能について説明する。
ウェーハ４を載せた平板状保持具３が搬送されチャック１の上面に設置される際、平板状保持具３の底面に設けられたウェーハ吸着用配管５の吸入口５ａがチャック１のベローズ６の上面６ｂに当接し密着することで、ベローズ６の下部６ａから真空ポンプまでを連結する配管７ａと吸着用配管５が一体化する。次に、真空ポンプの吸引によりウェーハ４は平板状保持具３の多孔質アルミナ製の円盤３ａに密着し、研磨・研削に必要とされる平坦度が確保された状態で平板状保持具３に固定される。同時に、平板状保持具３自体がチャック１の中空部１ｄの下部に配設された吸着用配管７ｂを介して真空ポンプによりチャック中央部の多孔質アルミナ製の円盤１ｂに真空吸着されて固定される。
【００１４】
この後、ウェーハの裏面（上面）をチャック１上で研削・研磨する。次いで、保持具３をチャック１から取り外す際は、真空吸着用の配管７ｂに別のポンプ（不図示）にてエアーを少量送ることで、チャック１と平板状保持具間３の吸着状態を解除する。
【００１５】
上記構成のチャック１を用いることにより、従来ウェーハ４を直接チャック１に吸着していた技術と比較して、ウェーハ４をその保持具３とともにチャック１に固定できるため、チャック１への取り付け取り外しが容易かつ能率的となる。また、取り外しの際、配管７ａによる真空吸着は維持されるため、ウェーハ４は保持具３に吸着保持されたままであり、従来のような落下や、分離時の不具合によるウェーハ４の割れの問題がなくなる。さらに、チャック１に対して直接接着剤等を用いる必要がなくなり、チャック装置の清浄度を高めることができる。
【００１６】
次に、図２により第二の実施形態であるロボット２について説明する。
ロボット２は、ロボットハンド２ａの先端にウェーハ４’及び平板状保持具３’を吸着するための多孔質アルミナ製の円盤２ｂとその周囲の通常のアルミナ製のヘッド本体２ｃ、円盤２ｂの上面に接する中空部２ｄと真空ポンプとを連結する配管７ｂ’とを備えるとともに、上述のチャック１と同様に、平板状保持具３’とウェーハ４’との吸着用の真空源を提供する真空ポンプからの配管７ａ’を備え、平板状保持具３’の吸入口５ａ’に当接させるベローズ６’をヘッド本体２ｃの下面に備えている。
【００１７】
上記構成のロボット２でウェーハ４’及び平板状保持具３’を吸着し搬送する際は、ヘッド本体２ｃの底面中央部の多孔質アルミナ製の円盤２ｂをウェーハ４’の上面に当接させ、かつ、ベローズ６’を平板状保持具３’の吸入口５ａ’に当接させ、エアー洩れのないように密着させる。この状態で真空ポンプを稼動させることで、ウェーハ４’は平板状保持具３’の多孔質アルミナ製の円盤３ａ’に吸着され、またロボットの円盤２ｂにも吸着されるため、平板状保持具３’とウェーハ４’とは一体となってロボット２に吸着、固定され、搬送することが可能となる。
【００１８】
搬送はａ）ウェーハ４’の平板状保持具３’への取り付け作業位置、ｂ）ウェーハ４’及び平板状保持具３’のチャック１上での研削・研磨作業位置、ｃ）研削・研磨後のウェーハ４’及び平板状保持具３’の搬送先、の３箇所の内、ａ）−ｂ）間、ｂ）−ｃ）間で行われる。いずれの場合も搬送後は別ポンプにて吸着用配管７ａ’、７ｂ’に少量のエアーを送り、真空吸着状態を解除する。
【００１９】
上記構成のロボット２を用いることで、ウェーハ４’及び平板状保持具３’とロボット２との取り付け、取り外しを容易かつ能率的に行うことができ、従来よりも搬送に要する時間を短縮できる。また、ウェーハ４’及び保持具３’を一体的に搬送できるため、従来のようなウェーハ４’の割れの問題がなくなる。
【００２０】
上述したチャック１とロボット２の実施形態においてはいずれも平板状保持具３、３’の吸入口５ａ、５ａ’との伸縮可能な接続部としてベローズ６，６’を採用している。これは、ウェーハ４、４’の吸着用として平板状保持具３、３’への真空源の提供及び解除を容易に行うためであり、チャック１またはロボット２を各々平板状保持具３底面またはウェーハ４’上面に当接させると同時にベローズ６，６’と吸入口５ａ、５ａ’とが所定の接続状態となるように配設されており、またこの接続状態はチャック１またはロボット２が吸入口５ａ、５ａ’から離反するだけで解除される。上記接続部の構成はベローズに限られず伸縮可能で脱着容易な構成、例えばバルーン状の接続部であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の保持装置（チャック）の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の保持装置（ロボット）の一実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    チャック
１ａ    穴
１ｂ    円盤
１ｃ    本体
１ｄ    中空部
２    ロボット
２ａ    ロボットハンド
２ｂ    円盤
２ｃ    ヘッド本体
２ｄ    中空部
３、３’    平板状保持具
４、４’    ウェーハ
５、５’    吸着用配管（ウェーハ用）
５ａ、５ａ’    吸入口
６、６’    ベローズ
７ａ、７ａ’    吸着用配管（保持具用）
７ｂ、７ｂ’    吸着用配管（本体用）
【図１】
2009142961.tif 000003
【図２】
2009142961.tif 000004