CN103579070B - 基板保持环固持机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即便外周端部存在翘曲的基板保持环，也可保持着水平姿势进行固持、搬送的基板保持环的固持机构。本发明是固持基板保持环的固持机构，该基板保持环为环状且平板状的环，且铺设有黏着保持基板的黏着片，该基板保持环的固持机构包含：支撑器件，从下方支撑基板保持环；及压固器件，从上方压固基板保持环；通过支撑器件支撑基板保持环的相对外周侧，且压固器件压固基板保持环的相对内周侧，而在支撑器件形成的支撑区域与压固器件形成的压固区域在水平方向上错开的状态下固持基板保持环。

Description

基板保持环固持机构
技术领域
本发明涉及一种搬送作为环状且平板状的环且铺设有黏着保持基板的黏着片的基板保持环时，固持基板保持环的固持机构。
背景技术
制造半导体元件等电子装置、或发光元件、受光元件等光学装置之类的装置的制程通常包含将经实施成膜处理等的基板(母基板)分割为多个胚片的步骤。在该分割步骤中，通常，作为成为分割对象的基板的保持部件，准备在环状且平板状的环上铺设有黏着片的金属制基板保持环(也称为晶片环(wafer ring)、切片环(dicing ring)等)，且将该黏着片上贴附有基板的状态的基板保持环搬送至进行分割的装置。
已众所周知如下的方式：将这种基板保持环预先多段地收容在称为匣盒(magazine)等的收容体中，在对基板进行预期的处理时，利用规定的搬送机构搬出，以及处理结束后，利用该搬送机构将晶片环收容到收容体中(例如参照专利文献1及专利文献2)。
这种搬送机构对基板保持环的搬送通常是通过搬送机构中配备的固持器件从一侧方固持处于水平姿势的基板保持环的外周端部，且保持着该水平姿势，搬送机构进行移动而实施。例如，专利文献1中的夹具(clamp)工作部相当于固持器件，专利文献2中的夹持器(gripper)相当于固持器件。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2005-310976号公报
[专利文献2]日本专利特开2010-28064号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
基板保持环通常反复用于不同基板的分割。因此，较理想为保持着不存在翘曲的均匀平坦状态持续使用。然而，实际上，存在反复使用之中，或者因进行黏着片的更换贴附，而在基板保持环产生翘曲的情况。该翘曲通常是以贴附有黏着片的一侧的面凸起的方式产生。换句话说，当以黏着片成为下侧的方式将基板保持环保持为水平姿势时，成为越朝向外周端部越向上方翘曲的状态。
在不存在翘曲的均匀平坦的基板保持环的情况下，即使搬送机构的固持器件从一侧方固持处于水平姿势的基板保持环的外周端部，基板保持环也保持水平姿势。与此相对，在同样地固持作为整体处于水平姿势但存在如上所述那样翘曲的基板保持环的外周端部时，基板保持环成为由固持器件固持的部分成为水平，但越朝向与该固持部分为相反侧的外周端部越从水平位置上升的姿势。
如果搬送机构在与收容体之间搬入或搬出处于这种姿势的基板保持环，那么基板保持环将碰撞到收容体的收容口附近，或者基板保持环将接触收容体的内部等，从而可能产生导致基板保持环进一步变形等不良情况。
此外，也考虑通过使收容体的收容口的尺寸或收容部的间隔变大而消除该不良情况的方案，但在此方案下，会使收容体的每一单位体积中的基板保持环的收容个数(基板的收容片数)变小，导致制造成本增大，因此不现实。从制造成本的方面来说，反而期望一方面容许某种程度范围内的翘曲，一方面使收容体的每一单位体积中的基板保持环的收容个数尽可能地增多。
在专利文献1及专利文献2中，对于这种具有翘曲的基板保持环的处理，并无任何揭示或启示。
本发明是鉴于所述课题而完成，其目的在于提供一种不仅均匀平坦的基板保持环，而且外周端部存在翘曲的基板保持环，均可保持着水平姿势进行固持、搬送的基板保持环的固持机构。
[解决问题的技术手段]
为解决所述问题，技术方案1的发明特征在于：其是固持基板保持环的固持机构，所述基板保持环为环状且平板状的环，且铺设有黏着保持基板的黏着片，所述基板保持环固持机构包含：支撑器件，从下方支撑所述基板保持环；及压固器件，从上方压固所述基板保持环；且通过所述支撑器件支撑所述基板保持环的相对外周侧，所述压固器件压固所述基板保持环的相对内周侧，而在所述支撑器件形成的支撑区域与所述压固器件形成的压固区域水平方向地错开的状态下，固持所述基板保持环。
技术方案2的发明是根据技术方案1所述的固持机构，其特征在于：所述支撑器件包含：平坦的支撑部，具有与所述基板保持环的形状相应的大致弓形的形状，且支撑所述基板保持环的下表面；及抵接部，从侧方抵接于所述基板保持环的所述外周端部；且所述压固器件是对于由所述支撑器件枢转支承的规定的转动轴可转动地设置，通过在所述基板保持环一面抵接于所述抵接部一面由所述支撑部支撑的状态下，所述压固器件从上方对所述基板保持环施力，而固持所述基板保持环。
技术方案3的发明是根据技术方案2所述的固持机构，其特征在于：所述压固器件包含：柱部，供插嵌所述转动轴；平板部，对于所述柱部倾斜地设置，及压固爪，从所述平板部延伸，且于固持所述基板保持环时压固所述基板环；且当所述柱部处于大致垂直姿势时，成为固持所述基板保持环的固持姿势。
技术方案4的发明是根据技术方案1至3中任一项所述的固持机构，其特征在于：所述支撑区域与所述压固区域在水平方向上不具有重叠。
[发明的效果]
根据技术方案1至技术方案4的发明，即使对以往难以用水平姿势进行搬送的存在翘曲的基板保持环，也能够以水平姿势进行固持并搬送。
附图说明
图1是表示本实施方式的基板保持环固持机构100固持基板保持环1的情况的立体图。
图2(a)、(b)是表示将基板保持环1收容在卡匣(cassette)3前后的情况的图。
图3是活动部20的立体图。
图4是固持基板保持环1的状态的基板保持环固持机构100的侧视图。
图5是图2的A-A截面的剖视图。
图6是图5所示的部分E的放大图。
图7是保持基板保持环1的状态的基板保持环固持机构1000的俯视图。
图8是图7的B-B截面的剖视图。
图9(a)、(b)是例示外周部分成为翘曲部分1f的基板保持环1的图。
图10是基板保持环固持机构100固持存在翘曲的基板保持环1时通过压固爪23的位置处的垂直剖视图。
图11是以往的基板保持环固持机构1000固持存在翘曲的基板保持环1时通过压固爪1023的位置处的垂直剖视图。
[符号的说明]
1 基板保持环
1a (基板保持环的)本体
1b 黏着片
1c (基板保持环的)内周端
1d 基板保持区域
1e (基板保持环的)外周端
1f (基板保持环的)翘曲部分
3 卡匣
3a (卡匣的)开口部
3b (卡匣的)载置部
10 基部
11 支撑部
11a (支撑部的)上表面
11b (支撑部的)弓形状端部
12 抵接部
13 轴承
20 活动部
21 平板部
22 柱部
22a 贯通孔
22b 转动轴
22c 突起部
23、1023 压固爪
23a 前端部
100、1000 基板保持环固持机构
RE1 支撑区域
RE2 压固区域
具体实施方式
<基板保持环固持机构100的概略>
图1是表示本实施方式的基板保持环固持机构100固持基板保持环1的情况的立体图。
基板保持环1系包含呈环状且平板状的金属制环即本体1a、及黏着片1b。基板保持环1也称为晶片环、切片环等。更详细来说，黏着片1b是以其黏着面在由本体1a的内周端1c包围的圆形区域露出，成为平坦的基板保持区域1d的方式，铺设贴附于本体1a的背面。
基板保持环固持机构100概略地说是以水平姿势固持基板保持环1的机构。此外，基板保持环固持机构100形成搬送基板保持环1的未图示的搬送机构的一部分。即，通过在以水平姿势固持基板保持环1的状态下，利用未图示的驱动器件驱动该搬送机构，而搬送基板保持环1。
图2是为了例示基板保持环1的搬送的一方式而表示将基板保持环1收容在卡匣3的前后情况的图。此外，在图2中例示搬送未保持基板的基板保持环1的情况，但基板保持环1的搬送方式无论是否保持基板均相同。图2(a)是表示利用基板保持环固持机构100将基板保持环1收容在卡匣3的情况的俯视图。图2(b)是表示在卡匣3中收容有基板保持环1的状态的剖视图。在图2中，标注有以基板保持环1的收容方向为x轴正方向的右手系的xyz座标(图4及图5中均为相同)。
由基板保持环固持机构100固持的基板保持环1是以水平姿势进行搬送，且在图2(a)中如箭头AR1所示，收容在卡匣3中。卡匣3通常水平方向的一端侧成为开口部3a。而且，如图2(b)所示，在卡匣3中，多段地设置有图2(a)中省略图示的载置部3b。
包含固持基板保持环1的基板保持环固持机构100的搬送机构是结合正要收容基板保持环1的载置部3b的高度，进入卡匣3内，并在与各个载置部3b之间进行基板保持环1的交接，由此，将基板保持环1收容到卡匣3中。
相反地，使包含未固持基板保持环1的状态的基板保持环固持机构100的搬送机构进入卡匣3中，使载置在载置部3b上的基板保持环1由基板保持环固持机构100固持后，向卡匣3外退离，由此可自卡匣3搬出基板保持环1。
<基板保持环固持机构100的详细构成>
进而，对基板保持环固持机构100的构成更详细地进行说明。
如图1及图2(a)所示，基板保持环固持机构100主要包含：基部10，从下方支撑基板保持环1且与搬送机构连续；及活动部20，相对于基部10可转动地设置。优选基部10与活动部20均为金属制。
图3是活动部20的立体图。另外，图4是固持基板保持环1的状态的基板保持环固持机构100的侧视图。
基部10包含：平坦的支撑部11，于固持时从背面侧支撑基板保持环1；及至少1个抵接部12，供受到支撑部11支撑的基板保持环1的侧部(更具体来说为基板保持环1的外周端1e)进行抵接。
支撑部11于平面图中具有沿着基板保持环1的大致圆形的形状的大致弓形的形状。抵接部12是作为从支撑部11垂直地(z轴正方向)突出的突出部设置而成，且发挥作为固持时决定基板保持环1的水平面内的位置的定位部件的作用。抵接部12是设置在与基板保持环1的外周端1e的形状相应的位置上。
此外，在本实施方式中，例示有平面视图呈现圆形的4个抵接部12沿着支撑部11的形状，相互分开地配备的方式，但此方式并非必需的方式，只要可较佳地抵接固定基板保持环1，则也可采用使用形状、配置及个数不同的支撑部11及抵接部12的方式。
活动部20主要包含：包含大致矩形的厚板的部位的平板部21、从平板部21的背面侧延伸的大致棱柱状部位的柱部22；以及分别从平板部21的水平方向的2个端部起以略微倾斜地延伸的2个压固爪23。如图2(a)等所示，平板部21与压固爪23作为整体，呈俯视コ字型的形状。
压固爪23是从上方接触于基板保持环1，将其压固，借此在与支撑部11之间固持基板保持环1的部位。如图3所示，在活动部20中，实际上在压固基板保持环1的压固爪23的前端部23a实施有防滑加工。
此外，在本实施方式中，活动部20成为包含2个压固爪23的构成，但此构成并非必需的方式。例如，平板部21也可具有均匀的直线状的端部，且该端部整体成为压固部，压固基板保持环1。或者，活动部20也可包含1个或3个以上的压固爪23。
柱部22在前端部(最远离平板部21的位置)具有圆筒形的贯通孔22a。贯通孔22a是与2个压固爪23分离的方向平行地设置而成。如图4所示，在该贯通孔22a中插嵌有大致圆柱状的部件即转动轴22b。该转动轴22b在前端具有圆柱状的突起部22c，且该突起部22c受到配备于基部10背面侧的轴承13枢转支承。由此，活动部20以可围绕转动轴22b转动的状态与基部10成为一体。
在基板保持环固持机构100中，在使支撑部11的上表面11a成为水平的状态下，使活动部20围绕转动轴22b适当地转动，由此，使活动部20的姿势在与支撑部11之间固持基板保持环1的固持姿势、与不固持基板保持环1的(从固持状态解放基板保持环1)非固持姿势之间自由地切换。此外，即使于支撑部11上实际上并不存在基板保持环1，如果活动部20的姿势与固持状态时相同，那么也称为此时的活动部20处于固持姿势，如果与非固持状态时相同，那么也称为此时的活动部20处于非固持姿势。
更详细来说，在活动部20中，平板部21、进而压固爪23相对于柱部22倾斜。而且，在水平地配置的支撑部11的上表面11a上配置有水平的基板保持环1的状态下，如果柱部22为大致垂直的姿势，那么活动部20的自重成为赋能力(力矩)，压固爪23将从上方对基板保持环1施力，由此，稳定地固持基板保持环1。在该情况下，于固持姿势下平板部21、进而压固爪23的厚度或相对于柱部22的倾斜程度是以该赋能力从上方较佳地作用于基板保持环1的方式决定。或者，也可构成为由未图示的施力器件对活动部20施力，且利用该赋能力在与支撑部11之间固持基板保持环1。
无论哪种情况下，在活动部20中，在稳定状态下赋能力以成为柱部22达到大致垂直姿势的固持姿势的方式进行作用，且因受到与该赋能力相反的外力，而从固持姿势切换为非固持姿势。具体来说，如果以从平板部21的上方尤其按下其上部侧的方式受到外力，则活动部20围绕转动轴22b转动，从固持姿势切换为非固持姿势，若将该外力解除，则从非固持姿势恢复为固持姿势。此外，活动部20的转动是限制为固持姿势的情况与外力对平板部21作用使得平板部21的背面与基部10抵接的情况之间。
<支撑部与压固爪的配置关系>
在包含如上构成要素的基板保持环固持机构100中，支撑部11与压固爪23的配置关系具有特征性。以下，对该方面进行说明。
图5是图2的A-A截面的剖视图。图6是图5所示的部分E的放大图。
如图2(a)、图5、及图6所示，基板保持环固持机构100构成为在上表面11a为水平的支撑部11与活动部20之间固持基板保持环1时，支撑部11的弓形状端部11b相较基板保持环1的内周端1c位于外侧(外周端1e附近)，另一方面，活动部20的压固爪23相较基板保持环1中由支撑部11支撑的位置抵接于内周侧。即，在本实施方式的基板保持环固持机构100中，基板保持环1的固持是通过支撑部11支撑基板保持环1的外周侧，且压固爪23压固基板保持环1的内周侧而实现。换句话说，基板保持环1是在支撑部11形成的支撑位置与压固爪23形成的压固位置在水平方向上错开状的态下被固持。
更详细来说，如图6所示，基板保持环固持机构100是构成为与基板保持环1中由支撑部11支撑的支撑区域RE1的中心位置C1相比，基板保持环1中受到压固爪23压固的压固区域RE2的中心位置C2更位于基板保持环1的内周端1c附近。而且，在图6所示的情况下，基板保持环固持机构100构成为支撑区域RE1与压固区域RE2不具有重叠。
此外，如图6所示，在基板保持环固持机构100中，当处于压固爪23压固基板保持环1的状态下时，和压固爪23相比在基板保持环1的外周侧，与基板保持环1之间形成有间隙G。
此外，若仅着眼于图5及图6所示的一截面，则如上所述，在支撑部11形成的支撑位置与压固爪23形成的压固位置错开的状态下，显得无法较佳地固持基板保持环1。然而，实际上，基板保持环1是一方面将其外周端1e抵接于抵接部12，一方面由沿着外周方向延伸的支撑部11在下方进行支撑，且由压固爪23压固不同的2个部位，所以其固持状态变得稳定。
一面与以往的基板保持环固持机构1000进行对比，一面说明基板保持环固持机构100具有如上所述构成的作用效果。图7是保持基板保持环1的状态的基板保持环固持机构1000的俯视图。图8是图7的B-B截面的剖视图。
基板保持环固持机构1000是以支撑部11对基板保持环1的支撑位置与压固爪1023对基板保持环1的压固位置在铅垂方向上一致的方式设置有压固爪1023，除此以外，基板保持环固持机构1000具有与本实施方式的基板保持环固持机构100相同的构成。在具有该构成的基板保持环固持机构1000中，可固持基板保持环1的外周附近。
在基板保持环1具有均匀水平的形状的情况下，基板保持环固持机构100与基板保持环固持机构1000均可以水平姿势较佳地固持基板保持环1。然而，理想的是基板保持环1始终具有均匀水平的形状。然而，实际上，在反复使用过程中，或者因黏着片1b的更换贴附，存在以贴附有黏着片1b侧凸起的方式在外周部分产生翘曲的情况。
图9是例示外周部分成为翘曲部分1f的基板保持环1的图。图9(a)是俯视图，图9(b)是图9(a)的C-C剖视图。而且，图10是本实施方式的基板保持环固持机构100固持存在此种翘曲的基板保持环1时通过压固爪23的位置处的垂直剖视图。另一方面，图11是以往的基板保持环固持机构1000固持存在此种翘曲的基板保持环1时通过压固爪1023的位置处的垂直剖视图。
当将图10与图11进行对比时，如图11所示，在从上下固持基板保持环1的外周附近的以往的基板保持环固持机构1000的情况下，将固持翘曲部分1f，所以，即便该翘曲部分1f成为水平，但基板保持环1整体地成为倾斜的姿势。即，难以以水平姿势固持且搬送外周部分中产生翘曲的基板保持环1。
与此相对，在本实施方式的基板保持环固持机构100的情况下，如图10所示，利用支撑部11从下方支撑翘曲部分1f，另一方面，压固爪23压固相较该翘曲部分1f为内周侧的平坦性较高的部分。由此，即便外周部分存在翘曲的基板保持环1，也可以水平姿势进行固持。从另一角度来看，也可以说这是通过利用图6所示的间隙G的部位抵消翘曲部分1f偏离水平方向的错位，从而可以水平姿势进行固持。
根据该对比结果，可以说本实施方式的基板保持环固持机构100可发挥如下的优异作用效果：即使以往难以用水平姿势进行搬送的存在翘曲的基板保持环1，也可以水平姿势固持地进行搬送。该作用效果是来自于以支撑部11的支撑位置成为基板保持环1的外周侧，且压固爪23的压固位置成为基板保持环的内周侧的方式构成基板保持环固持机构100。
如以上说明，根据本实施方式，通过以支撑部的支撑位置成为基板保持环的外周侧，且压固爪形成的压固位置成为基板保持环的内周侧的方式构成基板保持环固持机构，而可以水平姿势固持地搬送以往难以用水平姿势搬送且存在翘曲的基板保持环。

Claims (3)

1.一种基板保持环固持机构，其特征在于：
其是固持基板保持环的固持机构，所述基板保持环为环状且平板状的环，且铺设有黏着保持基板的黏着片，所述基板保持环固持机构包含：
支撑器件，从下方支撑所述基板保持环；及
压固器件，从上方压固所述基板保持环；
通过所述支撑器件支撑所述基板保持环的相对外周侧，且所述压固器件压固所述基板保持环的相对内周侧，而在所述支撑器件形成的支撑区域与所述压固器件形成的压固区域水平方向地错开的状态下固持所述基板保持环，
所述支撑器件包含：
平坦的支撑部，具有与所述基板保持环的形状相应的大致弓形的形状，且支撑所述基板保持环的下表面；及
抵接部，从侧方抵接于所述基板保持环的所述外周端部；
所述压固器件是对于由所述支撑器件枢转支承的规定的转动轴可转动地设置，且
通过在所述基板保持环一面抵接于所述抵接部一面由所述支撑部支撑的状态下，所述压固器件从上方对所述基板保持环施力，而固持所述基板保持环。
2.根据权利要求1所述的固持机构，其特征在于：
所述压固器件包含：
柱部，供插嵌所述转动轴；
平板部，对于所述柱部倾斜地设置，及
压固爪，从所述平板部延伸，且于固持所述基板保持环时压固所述基板保持环；
当所述柱部处于大致垂直姿势时，成为固持所述基板保持环的固持姿势。
3.一种基板保持环固持机构，其特征在于：
其是固持基板保持环的固持机构，所述基板保持环为环状且平板状的环，且铺设有黏着保持基板的黏着片，所述基板保持环固持机构包含：
支撑器件，从下方支撑所述基板保持环；及
压固器件，从上方压固所述基板保持环；
通过所述支撑器件支撑所述基板保持环的相对外周侧，且所述压固器件压固所述基板保持环的相对内周侧，而在所述支撑器件形成的支撑区域与所述压固器件形成的压固区域水平方向地错开的状态下固持所述基板保持环，
所述支撑区域与所述压固区域在水平方向上不具有重叠。
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