CN108431944A - 基板吸附装置 - Google Patents

Abstract

针对具有挠曲的各种基板，将基板稳定地吸附保持于工作台。该基板吸附装置(30)相对于形成在工作台(10)上的多个孔(15b)能够装卸。基板吸附装置(30)具备凸缘部件(31)、缸体(32)和螺旋弹簧(33)。凸缘部件(31)的内部具有上方开口的容纳部(31a)，并且在容纳部(31a)的底部具有与吸附源连通的连通孔(31c)，凸缘部件(31)相对于工作台(10)上的孔(15b)能够装卸。缸体(32)以在规定的范围上下移动自如的方式被配置在凸缘部件(31)的容纳部(31a)中，在缸体(32)的内部具有上下贯通的抽吸孔(32a)。螺旋弹簧(33)对缸体(32)向缸体(32)上方施力，使得缸体(32)的上端面从工作台(10)的载置面突出规定的量。

Description

基板吸附装置

技术领域

本发明涉及基板吸附装置，特别是涉及相对于形成在工作台上的多个孔中的各个孔能够装卸的基板吸附装置。此外，本发明涉及工作台。

背景技术

在基板的制造工序中，需要将被加工的基板固定于工作台。通常，在基板表面形成有各种元件。因此，无法将按压部件抵接于基板表面而向工作台侧按压并将基板固定于工作台。

因此，例如，如专利文献1所示，采用了一种基板吸附装置，其用于将基板背面吸附于工作台。在该专利文献1所述的基板吸附装置中，在工作台的一部分形成有与内部连通的连通孔，沿着该连通孔而在上下方向上滑动自如地配置有支承部。此外，在支承部的上部设置有具有抽吸孔的吸盘。并且，在该专利文献1所述的装置中，一边利用吸盘吸附被载置在工作台上的基板一边将该基板向工作台侧拉近，从而将基板固定在工作台的载置面上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-146783号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的装置中，即使是由于翘曲等而具有挠曲的基板，也能够将基板吸附着固定在工作台上。

但是，由于被载置在工作台上的基板根据在先前工序中的处理内容或基板的形状等而翘曲或起伏的程度不同，因此，挠曲量不同。因此，优选的是，能够根据挠曲的程度而变更吸盘的结构及吸附力等吸附条件。

此外，在利用专利文献1所述的基板吸附装置吸附基板的多处的情况下，在基板中，被吸附装置吸附的部分紧贴地被保持在工作台上，但其它部分有时由于翘曲或起伏而被保持成从工作台上抬起的状态。若在这样的状态下对基板进行加工，则招致加工品质降低。

本发明的课题在于，针对于具有挠曲的各种基板，能够将基板稳定地吸附保持在工作台上。

本发明的另一课题在于，针对于具有挠曲的基板，能够将整个基板吸附固定在工作台上，抑制加工品质降低。

用于解决课题的手段

(1)本发明的基板吸附装置是如下装置：相对于形成在工作台上的多个孔中的各个孔能够装卸，用于吸附被载置在工作台上的基板。该基板吸附装置具备凸缘部件、缸体和施力单元。凸缘部件的内部具有上方开口的容纳部，并且在容纳部的底部具有与吸附源连通的连通孔，所述凸缘部件相对于工作台上的孔能够装卸。缸体以在规定的范围上下移动自如的方式被配置在凸缘部件的容纳部中，在内部具有上下贯通的抽吸孔。施力单元对缸体向上方施力，使得缸体的上端面从工作台的载置面突出规定的量。

根据该装置，当基板被载置在工作台上时，缸体的末端与基板的背面抵接。缸体上下移动自如、并且被施力单元向上方施力，因此，即使由于翘曲或起伏等而基板存在挠曲，缸体的末端也与基板紧贴。在该状态下缸体和凸缘部件的内部被减压，由此，基板借助于大气压而被按压于缸体的末端。当基板被向下方按压时(即被抽吸时)，缸体克服螺旋弹簧的作用力而向下方移动，基板被缸体吸附着向下方拉近而与工作台的载置面抵接。

这里，基板的挠曲根据先前工序的内容而不同，此外，基板的包括厚度在内的形状也各种各样。因此，在恒定的固定的吸附条件(用于吸附的规范)下，有时无法实现稳定的吸附保持。

因此，根据本发明，相对于形成在工作台上的孔而能够装卸凸缘部件，能够作为单元而容易地更换包括该凸缘部件在内的整个吸附装置。因此，能够根据基板的挠曲程度或基板的形状等而在最适当的吸附条件下将基板吸附于工作台。因此，能够稳定地将基板保持在工作台上进行加工。

(2)优选的是，缸体具有金属制的缸体主体和树脂制的抵接部件。抵接部件被安装在缸体主体的上部并与被载置在工作台上的工件抵接。

这里，由于树脂制的抵接部件与基板抵接，因此，通过利用例如与基板的摩擦系数小的树脂形成抵接部件，能够使基板不易在横向上被约束。此外，通过利用例如耐磨损性良好的树脂形成抵接部件，因此，能够延长缸体的寿命。

(3)优选的是，凸缘部件是金属制的。并且，凸缘部件的容纳部的内周面与缸体主体的外周面之间的间隙是50μm以下。

在吸附时，容纳有缸体的凸缘部件的内部被减压。这里，由于缸体相对于凸缘部件移动自如，因此，当两者之间的间隙过宽时，外部空气经由该间隙被吸入，无法充分地吸附基板。

因此，根据本发明，使凸缘部件的容纳部与缸体主体之间的间隙为50μm以下。因此，能够得到充分的吸附力。

(4)优选的是，还具备限制机构，所述限制机构限制缸体的上端面从工作台的载置面突出的量。

(5)优选的是，限制机构具有孔和销。孔在上下方向上按规定的长度形成于缸体。销被设置于凸缘部件，当缸体在上下方向上移动时所述销与孔的上下的端面抵接。

(6)本发明的工作台被设置于基板加工装置，所述基板加工装置载置被加工的基板，并且吸附保持被载置的基板。该工作台具备工作台主体和可动吸附装置。在工作台主体的表面形成有与吸附源连通的槽，能够借助于槽而将基板吸附保持在载置面上。可动吸附装置具有能够吸附基板的缸体，所述缸体以上端面从工作台主体的载置面突出的方式上下移动自如，所述可动吸附装置被配置在工作台主体的多处。

根据该工作台，当具有挠曲的基板被运过来时，利用被设置在工作台的多处的可动吸附装置吸附基板。进而，通过可动吸附装置的缸体向下方移动，从而基板被载置在工作台的载置面上。

然后，借助于形成在工作台主体上的槽吸附整个基板，从而能够将整个基板紧贴地保持在工作台上。因此，即使在具有挠曲的基板被运入的情况下，也能够均匀地加工整个基板，能够抑制加工品质的降低。

(7)优选的是，工作台主体的槽形成为围绕可动吸附装置的周围。

(8)优选的是，在工作台主体形成有孔。并且，可动吸附装置具有凸缘部件、缸体和施力单元。凸缘部件的内部具有上方开口的容纳部，并且在容纳部的底部具有与吸附源连通的连通孔，所述凸缘部件相对于工作台主体的孔能够装卸。缸体以在规定的范围上下移动自如的方式被配置在凸缘部件的容纳部中，在内部具有上下贯通的抽吸孔。施力单元对缸体向上方施力，使得缸体的上端面从工作台主体的载置面突出规定的量。

发明效果

根据如上的本发明的基板吸附装置，针对具有挠曲的各种基板，能够将基板稳定地吸附保持在工作台上。此外，根据本发明的工作台，针对具有挠曲的基板，能够将整个基板吸附固定在工作台上，能够抑制加工品质降低。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的工作台的平面图。

图2是本发明的一个实施方式的基板吸附装置的截面构成图。

具体实施方式

[结构]

图1是本发明的一个实施方式的工作台10的平面图。工作台10具备一块底板20和被固定在底板20的上部的第一至第五载置台11～15。

第一和第二载置台11、12被配置在两端，宽度最窄。在第一和第二载置台11、12的表面形成有多个长槽11a、12a。第三和第四载置台13、14被配置在第一和第二载置台11、12的内侧，宽度形成得比第一和第二载置台11、12宽。在第三和第四载置台13、14的表面形成有矩形槽和由将矩形的内部分隔成四个的“+”形状的槽构成的多个“田”形状的槽13a、14a。矩形槽及其内部的槽彼此连通。第五载置台15被配置在中央部。第五载置台15宽度形成得最宽。此外，在第五载置台15的表面形成有与第三和第四载置台13、14同样的“田”形状的槽15a。

另外，各载置台11～15的槽11a～15a经由共用的一个系统的吸附系统而与未图示的吸附源(例如真空泵)连接。

在形成于第五载置台15的6个槽15a中的两个部分，在被槽围绕的四处分别配置有可动吸附装置30。

在图2中示出了可动吸附装置30的截面。在第五载置台15形成有在上下方向上贯通的带阶梯的贯通孔15b。即，该贯通孔15b具有：大径的第一孔151b，其形成在表面侧；和小径的第二孔152b，其与第一孔151b同心，并形成在第一孔151b的下方。并且，在形成有该贯通孔15b的部分拆卸自如、即更换自如地安装有可动吸附装置30。另外，可动吸附装置30通过吸附系统而与吸附源连接，所述吸附系统是被连接于各载置台11～15的槽11a～15a的吸附系统以外的系统。

可动吸附装置30具备凸缘部件31、缸体32、螺旋弹簧33和限制机构34。

如图2所示，凸缘部件31具有：主体311；圆板状的安装部312，其一体地形成在主体311的上端部；和连接部313，其被设置在主体311的下端部。主体311被插入到第五载置台15的第二孔152b中，安装部312被插入到第五载置台15的第一孔151b中。

在主体311和安装部312的内部形成有在上下方向上延伸的容纳部31a。容纳部31a的上方开口。此外，在容纳部31a的底部形成有：螺纹孔31b，连接部313安装于该螺纹孔31b；和连通孔31c，其经由连接部313而与吸附源连通。容纳部31a在上下方向的全长形成为截面呈圆形。安装部312具有向第五载置台15安装用的多个孔312a。利用贯通该孔312a的螺栓36将可动吸附装置30固定于第五载置台15的贯通孔15b中。

缸体32在规定的范围上下移动自如地被容纳在凸缘部件31的容纳部31a中。缸体32具有圆筒状的缸体主体321和抵接部件322。缸体主体321是金属制的，在内部具有上下贯通的抽吸孔32a。优选的是，凸缘部件31的容纳部31a的内周面与缸体主体321的外周面之间的间隙是50μm以下。当间隙超过50μm时，在抽吸时外部空气容易从该间隙进入，吸附力不足。此外，抵接部件322是中央部具有贯通的孔的树脂制部件，其以覆盖缸体主体321的上部的方式被安装于缸体主体321。作为形成抵接部件322的树脂，为了使基板免于损伤等，优选的是，选择硬度低于基板(例如玻璃基板)、并且与基板的摩擦系数小的材料。

螺旋弹簧33被容纳在凸缘部件31的容纳部31a中，上端与缸体32的下端面抵接，下端与容纳部31a的底面抵接。并且，对缸体32始终向上方施力。另外，螺旋弹簧33的弹簧常数越大，未吸附基板的状态下的缸体32越不容易向下方移动。另一方面，螺旋弹簧33的作用力作为缸体32向下方移动时的阻力而起作用，成为缸体32向下方移动的阻碍，因此，为了在吸附有基板的状态下(对翘曲的基板进行矫正的同时)使缸体32向下方可靠地移动，优选的是，螺旋弹簧33的弹簧常数小。因此，通过缩小缸体32的外径与内径的比而缩小作用于缸体32的抽吸力，从而即使使用弹簧常数小的螺旋弹簧33，未吸附基板的状态下的缸体32也不容易向下方移动。

限制机构34是用于将缸体32的上端面从第五载置台15的载置面突出的量限制为例如5mm的机构。该限制机构34由形成于缸体32的多个长孔32b、销38和多个螺钉部件39构成。

如图2所示，构成限制机构34的长孔32b在上下方向上以规定的长度形成在缸体32的下部。销38在横向上贯通形成于凸缘部件31上的孔，并且贯通缸体32的长孔32b。螺钉部件39被螺合于以在横向上贯通的方式形成于凸缘部件31的主体311的螺纹孔中。通过该螺钉部件39的安装可防止销38从凸缘部件31的孔和缸体32的长孔32b中脱出。

利用以上的限制机构34使缸体32在形成有长孔32b的范围内在上下方向上移动自如。在该实施方式中，缸体32被螺旋弹簧33向上方施力，另一方面，以缸体32的末端面(吸附面)从第五载置台15的载置面突出例如5mm的状态被限制机构34限制向上方的移动。

[动作]

当基板被运入到工作台10上方时，使真空泵等动作。在吸附工序中，首先，仅将被连接于可动吸附装置30的吸附系统减压，使得仅可动吸附装置30动作，被连接于各载置台11～15的槽11a～15a的吸附系统不减压。

由此，仅利用可动吸附装置30使基板被真空吸附。具体而言，当存在挠曲的基板被载置在工作台10上时，缸体32的末端面(抵接部件322的上端面)与从工作台10的载置面抬起的基板的背面抵接或接近。进而，当在该状态下将凸缘部件31和缸体32的内部减压时，由于大气压作用于基板的表面，因此，基板被吸附于缸体32的上端面。当基板被缸体32吸附时，缸体32的内部被基板堵塞，作用于缸体32的抽吸力变强。进而，由于缸体32在上下方向上移动自如，因此，缸体32克服螺旋弹簧33的作用力而向下方移动。因此，基板在被缸体32吸附的状态下向下方被拉近，并抵接于工作台10的载置面。

通过以上动作，即使基板存在翘曲或起伏等挠曲，也能够将基板以平坦的状态吸附固定于工作台10。进而，在利用可动吸附装置30使基板被吸附固定于工作台10后，切换吸附系统。即，将与各载置台11～15的槽11a～15a连接的吸附系统减压，并将与可动吸附装置30连接的吸附系统的减压解除。由此，可动吸附装置30对基板的吸附动作停止，但整个基板被各载置台11～15的槽11a～15a吸附。因此，整个基板与工作台10的载置面均匀地抵接。通过在这样的状态下进行基板的加工，从而能够抑制加工品质的降低。

[其它实施方式]

本发明不限于如上所述的实施方式，在不脱离本发明的范围的情况下可进行各种变形或修改。

(a)在上述实施方式中，采用了螺旋弹簧作为对缸体向上方施力的单元，但对缸体向上方施力的手段不限于此。

(b)作为限制缸体向上方移动的机构，采用了长孔、销和螺钉部件，但限制机构的结构不限于上述实施方式。

(c)各载置台的槽的形状及个数、以及可动吸附装置的配置位置及个数不限于前述实施方式。

产业上的可利用性

根据本发明的基板吸附装置，针对于具有挠曲的各种基板，能够将基板稳定地吸附着保持于工作台。此外，根据本发明的工作台，针对于具有挠曲的基板，能够将整个基板吸附着固定在工作台上，并能够抑制加工品质降低。

标号说明

10 工作台

11～15 载置台

11a～15a 槽

15b 贯通孔

30 可动吸附装置

31 凸缘部件

32 缸体

32b 长孔(限制机构的一部分)

33 螺旋弹簧

34 限制机构

38 销

39 螺钉部件

Claims (8)

1.一种基板吸附装置，其相对于形成在工作台上的多个孔中的各个孔能够装卸，用于吸附被载置在所述工作台上的基板，其中，

所述基板吸附装置具备：

凸缘部件，其内部具有上方开口的容纳部，并且在所述容纳部的底部具有与吸附源连通的连通孔，所述凸缘部件相对于所述工作台上的孔能够装卸；

缸体，其以在规定的范围上下移动自如的方式被配置在所述凸缘部件的容纳部中，在内部具有上下贯通的抽吸孔；和

施力单元，其对所述缸体向上方施力，使得所述缸体的上端面从所述工作台的载置面突出规定的量。

2.根据权利要求1所述的基板吸附装置，其中，

所述缸体具有：

金属制的缸体主体；和

树脂制的抵接部件，其被安装于所述缸体主体的上部，并与被载置在所述工作台上的工件抵接。

3.根据权利要求2所述的基板吸附装置，其中，

所述凸缘部件是金属制的，

所述凸缘部件的容纳部的内周面与所述缸体主体的外周面之间的间隙是50μm以下。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的基板吸附装置，其中，

所述基板吸附装置还具备限制机构，所述限制机构限制所述缸体的上端面从所述工作台的载置面突出的量。

5.根据权利要求4所述的基板吸附装置，其中，

所述限制机构具有：

孔，其在上下方向上按规定的长度形成于所述缸体；和

销，其被设置于所述凸缘部件，当所述缸体在上下方向上移动时所述销与所述孔的上下的端面抵接。

6.一种工作台，其是基板加工装置的工作台，所述基板加工装置载置被加工的基板，并且吸附保持被载置的基板，其中，

所述工作台具备：

工作台主体，其在表面形成有与吸附源连通的槽，能够借助于所述槽而将基板吸附保持在载置面上；和

可动吸附装置，其具有能够吸附基板的缸体，所述缸体以上端面从所述工作台主体的载置面突出的方式上下移动自如，所述可动吸附装置被配置在所述工作台主体的多处。

7.根据权利要求6所述的工作台，其中，

所述工作台主体的槽形成为围绕所述可动吸附装置的周围。

8.根据权利要求6或7所述的工作台，其中，

在所述工作台主体形成有孔，

所述可动吸附装置具有：

凸缘部件，其内部具有上方开口的容纳部，并且在所述容纳部的底部具有与吸附源连通的连通孔，所述凸缘部件相对于所述工作台主体的孔能够装卸；

缸体，其以在规定的范围上下移动自如的方式被配置在所述凸缘部件的容纳部中，在内部具有上下贯通的抽吸孔；和

施力单元，其对所述缸体向上方施力，使得所述缸体的上端面从所述工作台主体的载置面突出规定的量。