JP2002184835A - 吸着パッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの吸着パッドによりウェーハと保護シー
トとの双方を完全に吸着することにある。 【解決手段】 外側パッド１が空気吸引管３の外壁３ａ
に密着し、柔軟な材料で形成されていて底部に吸着面５
が設けられ、内側パッド２が外側パッド１との間で隙間
１２を残した状態で空気吸引管３の内壁３ｂに密着し、
硬い材料で形成されていて底部に吸着面６が設けられて
いる。内側吸着面６は、平坦であって外側吸着面５の位
置より僅かな距離Ｌだけ奥まった位置に設けられ、内側
吸着面６には複数個の吸着口７が形成されていると共
に、内側吸着面６の周囲には前記隙間１２を構成する環
状の吸着口８が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は吸着パッド、特に
ウェーハ自動移載装置に装着されウェーハ又は保護シー
トを吸着して移載する吸着パッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の吸着パッド３０は、例えば図４に
示すように、全体がお碗状であってゴムのような柔軟な
材料で形成され、円形の吸着口３１を備え、真空ポンプ
（図示省略）に接続した空気吸引管３の先端部に取り付
けられている。

【０００３】このような吸着パッド３０はウェーハ自動
移載装置に装着され、真空ポンプにより空気Ａを吸引す
ることにより、吸着パッド３０の内部を負圧にしてウェ
ーハ（図示省略）を吸着し、キャリアから包装容器へ、
又は包装容器からキャリアへと双方向へウェーハを移載
する場合に使用される。

【０００４】ところが、包装容器内では、ウェーハを保
護するためにウェーハどうしが直接ではなく、保護シー
トを介して収納される。即ち、包装容器内では、保護シ
ートをウェーハとウェーハの間に入れた状態で収納され
る。

【０００５】従って、吸着パッド３０は、ウェーハ自動
移載装置においてはウェーハだけではなく、図４（Ｂ）
に示すように、保護シート２０を吸着することにより、
キャリアから包装容器へ、又は包装容器からキャリアへ
と双方向へ保護シート２０を移載する場合にも使用され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の吸着パッド３０
は、既述したように、ウェーハ自動移載装置においては
ウェーハの他に保護シート２０を吸着するために使用さ
れる。

【０００７】この場合、保護シート２０の厚さが２００
μｍ以上であれば、保護シート２０は変形せず吸着パッ
ド３０に適合して完全に吸着できる。

【０００８】しかし、保護シート２０が極めて薄く５０
μｍ程度になると、図４（Ｂ）の左図に示すように、変
形して吸着口３１の内部まで保護シート２０が吸い込ま
れ、保護シート２０の表面には、皺２０ａが形成される
（図４（Ｂ）の右図）

【０００９】皺２０ａができると、保護シート２０と吸
着口３１との間に隙間２ｂがあいて、吸着パッド内部の
負圧の空気が外部に漏れてしまい、保護シート２０を完
全には吸着できない場合がある。

【００１０】また、既述したように、保護シート２０は
ウェーハとウェーハの間に入れるので、ウェーハを取り
出すときに保護シート２０がウェーハに張りつかないよ
うに小さな凹凸を設けた保護シート２０がある。

【００１１】この場合も、小さな凹凸のために保護シー
ト２０と吸着口３１との間に隙間２０ｂができ、負圧の
空気が外部に漏れ易く、保護シート２０を完全には吸着
できない。

【００１２】即ち、薄い保護シート２０の場合には、吸
着パッドの吸着口３１と保護シート２０との間にできる
隙間２０ｂから負圧の空気が外部に漏れることにより、
吸着力が低下し、保護シート２０が十分吸着できない。

【００１３】この課題を解決するために、保護シート２
０に皺２０ａができないように、吸着パッド３２を一定
の硬さを備えた例えば合成樹脂で形成することが提案さ
れた（図５）。

【００１４】これによれば、硬い吸着面３３を平坦に
し、また小さな吸着口３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ
を複数個設けることにより、薄い保護シート２０でも変
形せず皺２０ａができないので、十分吸着できる。

【００１５】しかし、既述した小さな凹凸がある保護シ
ート２０の場合には、硬い吸着面３３に保護シート２０
が馴染まず、隙間から空気が漏れ、十分吸着できない。

【００１６】また、一般に、ウェーハ自動移載装置にお
いては、吸着パッドを複数個例えば２つ使用するので、
図５に示すように、左側の吸着パッド３２が傾いた状態
で取り付けられる場合がある。

【００１７】この場合、２つの吸着パッド３２の吸着面
３３は硬いので、両吸着面３３が同一平面内に配置され
ず、ウェーハ２１と吸着面３３間には隙間が形成され
（図５の左の場合）、空気が漏れて十分吸着できない。

【００１８】この発明の目的は、１つの吸着パッドによ
りウェーハと保護シートとの双方を完全に吸着すること
にある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明は、真空タンクに接続した空気吸引管３の
先端部に取り付けられ、ウェーハ又は保護シート２０を
真空吸着する吸着パッドにおいて、空気吸引管３の外壁
３ａに密着し、柔軟な材料で形成されていて底部に吸着
面５が設けられている外側パッド１と、外側パッド１と
の間で隙間１２を残した状態で空気吸引管３の内壁３ｂ
に密着し、硬い材料で形成されていて底部に吸着面６が
設けられている内側パッド２を備え、前記内側吸着面６
が、平坦であって外側吸着面５の位置より僅かな距離Ｌ
だけ奥まった位置に設けられ、内側吸着面６には複数個
の吸着口７が形成されていると共に、内側吸着面６の周
囲には前記隙間１２を構成する環状の吸着口８が形成さ
れているという手段を講じている。

【００２０】この構成によれば、内側吸着面６が設けら
れているのて、保護シート２０は薄くても内部まで吸い
込まれず、かつ内側吸着面６が合成樹脂のような硬い材
料で形成されているので保護シート２０の表面に皺が形
成されず、更に保護シート２０に凹凸が形成されていて
も、外側吸着面５がゴムのように柔軟な材料で形成され
ているので、馴染みやすい。

【００２１】従って、吸着パッドと保護シート２０とは
密着し、吸着パッド内の負圧の空気は外部に漏れず、保
護シート２０は完全に吸着される。

【００２２】また、柔軟な外側パッド１が設けられてい
るので、ウェーハ移載装置において複数個の吸着パッド
の取り付け精度が低く、多少傾いていたとしても（図
５）、複数個の吸着パッドを合わせた吸着面全体がウェ
ーハ２１に馴染むことにより吸着できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明を実施形態により
添付図面を参照して説明する。

【００２４】図１はこの発明の第１実施形態を示す図で
ある。同図において、参照符号１は外側パッド、２は内
側パッド、３は空気吸引管、４は締付部材、５、６は吸
着面、７、８は吸着口、１２は隙間である。

【００２５】空気吸引管３は真空タンク（図示省略）に
接続され、空気吸引管３の外壁３ａには、外側パッド１
が締付部材４により固定されることにより密着してい
る。

【００２６】外側パッド１は、図示するように、空気吸
引管３に密着している部分が円筒状で、その下方がお碗
状であり、柔軟な材料（例えばゴム）により形成されて
いる。

【００２７】外側パッド１の底部には吸着面５が設けら
れ、この外側吸着面５は、図４（Ａ）から明らかなよう
に、吸着パッドの最も外側に配置され、例えば、幅が狭
い円環状である。

【００２８】内側パッド２は、空気吸引管３の内壁３ｂ
に圧入されることにより密着し、外側パッド１との間に
は隙間１２が残されている。

【００２９】内側パッド２の内部には、貫通孔２ｂが形
成され、真空タンクを作動させると空気Ａが貫通孔２ｂ
の中を通って吸引されることにより、後述するように、
保護シート２０が吸着パッドに吸着される（図１
（Ｂ））。

【００３０】内側パッド２は、外側パッド１に対応し
て、空気吸引管３に密着している部分が円筒状で、その
下方がお碗状であり、硬い材料（例えば合成樹脂）によ
り形成されている。

【００３１】内側パッド２の底部には吸着面６が設けら
れ、この内側吸着面６は、図示するように全体が円形で
あって、平坦であり、外側吸着面５の位置より僅かな距
離Ｌ、例えば０．３〜０．５ｍｍだけ奥まった位置に設
けられている。

【００３２】換言すれば、図１（Ａ）の上図から明らか
なように、外側吸着面５の方が内側吸着面６より下方に
突出しており、この構成により、吸着パッドで保護シー
ト２０を吸着した場合に（図１（Ｂ））密着度が高ま
り、より一層保護シート２０を完全に吸着できる。

【００３３】内側吸着面６には、複数個の吸着口７が形
成されている。

【００３４】例えば、図１の実施形態では、内側吸着面
６の中央部には（図１（Ａ）の下図）、円形の吸着口７
ａが、また吸着口７ａからは４つの細長い矩形の吸着口
７ｂが外方に向かって、それぞれ形成されている。

【００３５】即ち、円形の吸着口７ａを中心として、４
つの矩形の吸着口７ｂが放射状に互いに９０°の間隔で
配置されている。

【００３６】また、外側パッド１と内側パッド２間の隙
間１２の上部は（図１（Ａ）の上図）、空気吸引管３の
外壁３ａにより閉鎖されているが、下部は開放されてい
る。

【００３７】従って、隙間１２の下部には、円環状の吸
着口８が（図１（Ａ）の下図）形成され、内側吸着面６
を包囲している。

【００３８】前記円環状の吸着口８は内側吸着面６に形
成されている前記４つの矩形の吸着口７ｂと接続し（図
１（Ａ）の下図）、４つの矩形吸着口７ｂは中央部の吸
着口７ａと接続し、更に中央部の吸着口７ａは貫通孔２
ｂに接続している。

【００３９】従って、外側吸着面５と内側吸着面６を保
護シート２０に接触させて吸着パッドを密閉し（図１
（Ｂ））空気Ａを吸引すれば、吸着パッドの内圧は負圧
になり、前記吸着口８と７の部分で保護シート２０を吸
い込むことにより吸着することができる。

【００４０】図２は、この発明の第２実施形態を示す図
である。図１の第１実施形態との相違点は、内側吸着面
６に形成された吸着口７の形状、及び貫通孔２ｂに対す
る吸着口７と吸着口８の接続の仕方にある。

【００４１】即ち、内側吸着面６には、５つの円形の吸
着口７ｃが形成され、中央部の吸着口７ｃを中心とし
て、他の４つの吸着口７ｃが同一円周上に互いに９０°
の間隔で配置されている。

【００４２】そして、中央部の吸着口７ｃは貫通孔２ｂ
に接続し、他の４つの吸着口７ｃは空洞９を介して貫通
孔２ｂに接続している。

【００４３】また、内側パッド２の斜面には（図２の上
図）穴１０が形成され、隙間１２と穴１０と空洞９を介
して、内側吸着面６を包囲する円環状の吸着口８が貫通
孔２ｂに接続している。

【００４４】図３は、この発明の第３実施形態を示す図
である。図１と図２との相違点は、内側パッド２の形
状、内側吸着面６に形成された吸着口７の形状、及び貫
通孔２ｂに対する吸着口７と吸着口８の接続の仕方にあ
る。

【００４５】即ち、図１と図２に比べて、図３の内側パ
ッド２は円筒部分２Ａが長く、お碗部分２Ｂが截頭円錐
体で形成され、更に円筒部分２Ａには開口１１が形成さ
れている点が異なる。

【００４６】内側吸着面６の中央部には（図３の下図）
円形の吸着口７ｆが形成されていると共に、円形吸着口
７ｆを中心として、その外側には扇形の吸着口７ｅが、
更にその外側にはより大きい扇形の吸着口７ｄが、それ
ぞれ同心状に４つずつ形成されている。

【００４７】即ち、円形吸着口７ｆを中心として、大き
さが異なる扇形吸着口７ｅと７ｄが４つずつ同心円上に
配置されている。

【００４８】また、円形吸着口７ｆは貫通孔２ｂに接続
し、扇形吸着口７ｅと７ｄは斜めに形成された貫通孔１
３（図３の上図）と隙間１２と前記開口１１を介して貫
通孔２ｂに接続している。

【００４９】更に、内側吸着面６を包囲する環状吸着口
８は、隙間１２と開口１１を介して貫通孔２ｂに接続し
ている。

【００５０】以下、前記構成を備えたこの発明の作用を
説明する。先ず、図１において、外側パッド１の吸着面
５と、内側パッド２の吸着面６を薄い保護シート２０の
表面に接触させ吸着パッドを密閉することにより、真空
タンク（図示省略）を作動させると、空気Ａが貫通孔２
ｂを通過して吸引され、吸着パッドの内圧は負圧にな
る。

【００５１】従って、負圧になった内側吸着面６の吸着
口７、及び内側吸着面６の周囲の環状吸着口８の部分に
おいて、保護シート２０は吸い込まれ、保護シート２０
は距離Ｌだけ隔てた内側吸着面６と外側吸着面５に対し
て、図１（Ｂ）に示すように、吸着される。

【００５２】このとき、保護シート２０は薄くても、内
側吸着面６のために内部まで吸い込まれず、かつ内側吸
着面６が合成樹脂のような硬い材料で形成されているの
で保護シート２０の表面に皺が形成されず、更に保護シ
ート２０に凹凸が形成されていても、外側吸着面５がゴ
ムのように柔軟な材料で形成されているので、馴染みや
すい。

【００５３】従って、吸着パッドと保護シート２０とは
密着し、吸着パッド内の負圧の空気は外部に漏れず、保
護シート２０は完全に吸着される。

【００５４】また、柔軟な外側パッド１が設けられてい
るので、ウェーハ移載装置において複数個の吸着パッド
の取り付け精度が低く、多少傾いていたとしても（図
５）、複数個の吸着パッドを合わせた吸着面全体がウェ
ーハ２１に馴染むことにより吸着できる。

【００５５】図２、図３についても同様の効果がある。

【００５６】尚、前記実施形態においては、主に薄い保
護シート２０の吸着効果について説明したが、より厚い
保護シートや硬いウェーハについても同様の効果がある
ことは勿論であり、この発明によれば、１つの吸着パッ
ドによりウェーハと保護シートとの双方を完全に吸着す
ることができる。

【００５７】

【発明の効果】この発明によれば、吸着パッドを、柔軟
な材料で形成された外側パッドと硬い材料で形成された
内側パッドを備え、内側パッドに複数個の吸着口を内側
パッドと外側パッド間に環状吸着口を形成するように構
成したことにより、保護シートが薄くても内部まで吸い
込まれず、かつ表面に皺が形成されず、更に凹凸のある
保護シートでも馴染みやすくなったので、吸着パッド内
の負圧の空気は外部に漏れずに保護シートは完全に吸着
され、１つの吸着パッドによりウェーハと保護シートと
の双方を完全に吸着するという効果がある。

【００５８】また、外側パッドが柔軟であり、複数個の
吸着パッドの取り付け精度が低く多少傾いていたとして
も、吸着面全体がウェーハに馴染むことにより完全に吸
着できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１実施形態を示す図である。

【図２】 この発明の第２実施形態を示す図である。

【図３】 この発明の第３実施形態を示す図である。

【図４】 従来技術の説明図である。

【図５】 他の従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 外側パッド ２ 内側パッド ３ 空気吸引管 ３ａ 外壁 ３ｂ 内壁 ５ 外側吸着面 ６ 内側吸着面 ７、８ 吸着口 １２ 隙間 ２０ 保護シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 DS01 FS01 FT02 FT12 FU00 NS09 NS11 NS17 3F061 AA01 CA01 CB03 CB06 CC00 DB00 DB04 DB06 3F343 FA10 FA18 FB19 FC29 GA01 GB03 GC04 GD04 HA16 JB02 JB12 JB21 KB04 KB16 KB17 LA04 LA14 LC08 LD06 5F031 CA02 CA20 GA24 GA26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空タンクに接続した空気吸引管（３）
   の先端部に取り付けられ、ウェーハ又は保護シート（２
   ０）を真空吸着する吸着パッドにおいて、 空気吸引管（３）の外壁（３ａ）に密着し、柔軟な材料
   で形成されていて底部に吸着面（５）が設けられている
   外側パッド（１）と、 外側パッド（１）との間で隙間（１２）を残した状態で
   空気吸引管（３）の内壁（３ｂ）に密着し、硬い材料で
   形成されていて底部に吸着面（６）が設けられている内
   側パッド（２）を備え、 前記内側吸着面（６）が、平坦であって外側吸着面
   （５）の位置より僅かな距離（Ｌ）だけ奥まった位置に
   設けられ、 内側吸着面（６）には複数個の吸着口（７）が形成され
   ていると共に、内側吸着面（６）の周囲には前記隙間
   （１２）を構成する環状の吸着口（８）が形成されてい
   ることを特徴とする吸着パッド。
2. 【請求項２】 外側パッド（１）がゴムにより、内側パ
   ッド（２）が合成樹脂により、それぞれ形成されている
   請求項１記載の吸着パッド。
3. 【請求項３】 前記吸着口（７）が、円形吸着口（７
   ａ）を中心として、４つの矩形吸着口（７ｂ）が放射状
   に互いに９０°の間隔で配置されている請求項１記載の
   吸着パッド。
4. 【請求項４】 前記吸着口（７）が、円形吸着口（７
   ｃ）を中心として、他の４つの円形吸着口（７ｃ）が同
   一円周上に互いに９０°の間隔で配置されている請求項
   １記載の吸着パッド。
5. 【請求項５】 前記吸着口（７）が、円形吸着口（７
   ｆ）を中心として、大きさが異なる扇形吸着口（７ｅ、
   ７ｄ）が４つずつ同心円上に配置されている請求項１記
   載の吸着パッド。
6. 【請求項６】 前記吸着口（７、８）が内側パッド
   （２）内の貫通孔（２ｂ）に連通している請求項１記載
   の吸着パッド。