JP2008060319A

JP2008060319A - 半導体ウエハ載置用テーブル

Info

Publication number: JP2008060319A
Application number: JP2006235429A
Authority: JP
Inventors: Miki Nakada; 幹中田; Hideaki Nonaka; 英明野中; Kenji Kobayashi; 賢治小林
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】載置面上でウエハを昇降させる際に、ウエハの損傷や変形を防止することができるようにすること。
【解決手段】ウエハＷが載置される載置面１４Ａと、この載置面１４Ａの上方でウエハＷを昇降させるリフタ２０とを備えてテーブル１１が構成されている。リフタ２０は、ウエハＷを下方から支持可能な吸着パッド４３Ａと、この吸着パッド４３Ａを載置面１４Ａの面内で昇降させるリフタ用駆動手段３８を備えている。リフタ用駆動手段３８は、吸着パッド４３Ａを任意の高さ位置で停止したり、吸着パッド４３Ａの昇降速度を調整可能に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハ載置用テーブルに係り、更に詳しくは、載置面上で半導体ウエハをスムースに昇降させることができる半導体ウエハ載置用テーブルに関する。

従来より、半導体ウエハの製造工程において、その回路面に保護シートを貼付することが行われている。かかる保護シートを貼付する装置として、例えば、特許文献１に示されるタイプのものが知られており、同装置は、半導体ウエハが載置される載置面と、載置面の上方で半導体ウエハを昇降させるリフタとを有するテーブルを備えている。リフタは、載置面の面内に設けられた吸着パッドと、この吸着パッドを昇降して載置面から出没させるシリンダとを含んで構成されている。

特開２００５−２４３８８８号公報

特許文献１にあっては、エアシリンダにより吸着パッドを昇降させるので、吸着パッドの停止位置がシリンダロッドの上昇限と下降限のみとなってしまう。従って、他の半導体ウエハ搬送装置と組み合わせたときに、半導体ウエハの受け渡しに微調整が必要となった場合の対応が困難である。つまり、受け渡しのために吸着パッドの上昇限を変更すると、下降限が狂ってしまい、載置面に半導体ウエハを正確に載置できなくなってしまう。更に、何かの要因で載置面のレベルを変更した場合も同様で、その載置面レベルに吸着パッドの下降限を変更すると、上昇限も変更されてしまうという不都合がある。
また、載置面と半導体ウエハとの間が真空となった状態から半導体ウエハを上昇させる場合、当該真空状態が解除されたとしても、半導体ウエハが載置面にぴたりと付着し完全に真空状態から解除されない領域が存在する。このような状態で、半導体ウエハを上昇させると半導体ウエハが破損してしまう恐れがある。これを回避するために、エアシリンダの動作を遅くしたのでは、その処理能力が低下してしまうという相反する不都合を生じる。更に、載置面及び半導体ウエハが静電気を帯び、当該静電気により相互に引き付け合う力が生じたときも、同様に半導体ウエハが破損する可能性が高くなる。
特に、近時の半導体ウエハの極薄化により半導体ウエハの剛性が極めて低くなっているため、前記破損が生じ易くなる傾向がある。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、載置面上で半導体ウエハを昇降させる際の半導体ウエハの損傷等を防止することができる半導体ウエハ載置用テーブルを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、半導体ウエハが載置される載置面と、この載置面の上方で半導体ウエハを昇降させるリフタとを備えた半導体ウエハ載置用テーブルにおいて、
前記リフタは、半導体ウエハを下方から支持可能に設けられるとともに、駆動手段を介して前記載置面の面内で昇降可能な支持手段を含み、
前記駆動手段は、前記支持手段を上昇限と下降限との間の任意の位置で停止可能に設けられる、という構成を採っている。

また、本発明は、半導体ウエハが載置される載置面と、この載置面の上方で半導体ウエハを昇降させるリフタとを備えた半導体ウエハ載置用テーブルにおいて、
前記リフタは、半導体ウエハを下方から支持可能に設けられるとともに、駆動手段を介して前記載置面の面内で昇降可能な支持手段を含み、
前記駆動手段は、支持手段の移動速度を調整可能に設けられる、という構成を採用している。

本発明において、駆動手段は、前記載置面と支持手段の上面とが同一面上に位置するときに、支持手段を停止可能に設けられる、という構成が好ましくは採用される。

また、前記半導体ウエハと載置面との間に、エア噴出手段を更に備える、という構成を採ることが好ましい。

更に、前記エア噴出手段から噴出されるエアは、静電気を除去するイオンを含むエアであることが好ましい。

本発明によれば、支持手段が任意の高さ位置で停止可能となるので、半導体ウエハの受け渡し位置調整や載置面レベルの調整を独立して行え、例えば、上昇位置が変更になったとしても、下降位置は変更されることはない（逆の場合も同様）。また、半導体ウエハを上昇させる途中で一端停止させ、載置面から半導体ウエハを若干浮上させて隙間を形成した状態で停止することが可能なため、例えば、載置面と半導体ウエハとの間が完全に真空状態から解除されない領域が残存していたとしても、その隙間からエアを噴出することで真空残存領域を排除することができる。更に、載置面と半導体ウエハとが静電気を帯びているような場合、その隙間から逆の電荷を帯びたイオンを含むエアを噴出し、その静電気を除去することもできる。これにより、特許文献１のような半導体ウエハの損傷を回避することができ、半導体ウエハの歩留まりを向上させることが可能となる。

また、駆動手段により支持手段の移動速度を調整可能とした場合、載置面からの半導体ウエハ上昇時に、前記隙間を形成するまでは遅く上昇させ、エア噴出をして載置面と半導体ウエハとの縁切りを完全に行ってから移動速度を速くすることが可能となる。これにより、半導体ウエハの損傷を回避できるうえ、その処理能力を低下させることを確実に防止することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１には、本実施形態に係るテーブルが適用された貼付装置の概略縦断面図が示されている。この図において、貼付装置１０は、回路面Ｗ１を有する半導体ウエハＷ（以下「ウエハＷ」と称す）が載置されるテーブル１１と、このテーブル１１の上方に設けられた押圧ローラ１２と、テーブル１１との押圧ローラ１２との間に保護シートＨを繰り出す繰出装置（図示省略）とを備えて構成されている。
前記繰出装置は、保護シートＨが巻回された原反から複数のローラ及び巻取手段を介してテーブル１１上に保護シートＨを通過させるとともに、テーブル１１に対して保護シートＨを離遠接近する方向（図１中上下方向）に移動可能に設けられている。

前記テーブル１１は、図２にも示されるように、ウエハＷが載置されるウエハ載置面１４Ａを上部に備えた内側テーブル部１４と、平面視で内側テーブル部１４を囲う位置に設けられた外側テーブル部１５と、この外側テーブル部１５をスペーサ１６を介して下から支持する支持プレート１８と、この支持プレート１８に設けられて内側テーブル部１４を下方から支持する昇降装置１９と、支持プレート１８に取り付けられたリフタ２０とを備えて構成されている。

前記内側テーブル部１４は、上面及び下面が平行となる一定の厚みを備えた板状に設けられるとともに、前記リフタ２０の吸着管４３を受容し、図示しない配管を介してエアを噴出するエア噴出手段としての穴１４Ｂが形成されている。

前記外側テーブル部１５は、内側テーブル部１４を受容する開口が形成された板状に設けられている。外側テーブル部１５の上面は、保護シートＨを貼付するとき（図５参照）、前記ウエハ載置面１４Ａに載置されたウエハＷの外側にはみ出た保護シートＨが載置されるシート載置面１５Ａとされる。外側テーブル部１５は、シート載置面１５Ａが前記支持プレート１８の上面部１８Ａと精度良く平行となるように設置されている。

前記昇降装置１９は、内側テーブル部１４の下部に連結された上テーパ部２２と、支持テーブル１８の上面部１８Ａ上に設けられ、上テーパ部２２の下側に対向配置された下テーパ部２３と、上テーパ部２２の両側（図２参照）に設けられたガイド手段２４と、下テーパ部２３を水平方向（図１中左右方向）に移動させる昇降装置用駆動手段２５とを備えて構成されている。

前記上テーパ部２２は、その下面の略全領域がテーパ面２２Ａとなる板状部材により形成され、このテーパ面２２Ａは、図１中右上がりに傾斜する方向に向けられている。上テーパ部２２の面内には、後述する吸着管４３が貫通する穴２２Ｂが設けられている。

前記下テーパ部２３は、その上面の略全領域がテーパ面２３Ａとなる板状部材により形成され、このテーパ面２３Ａに上テーパ部２２のテーパ面２２Ａが面接触して載置されている。下テーパ部２３のテーパ面２３Ａは、上テーパ部２２のテーパ面２２Ａと同一の勾配（本実施形態では５％勾配）に設定されており、それらを相互に面接触させたときに、上テーパ部２２の上面と下テーパ部２３の下面とが平行となるようになっている。また、下テーパ部２３は、前記支持プレート１８の上面部１８Ａと摺動することにより水平方向に移動可能に設けられている。このとき、各テーパ面２２Ａ，２３Ａが、その面方向に沿って摺動することにより上テーパ部２２及び下テーパ部２３が相対移動可能となっている。下テーパ部２３の面内には、前記穴２２Ｂの下方位置に左右に延びる長穴２３Ｂが設けられている。

前記ガイド手段２４は、図２に示されるように、上テーパ部２２の対向する２つの面に回転可能に連結された複数のローラ２４Ａと、これらローラ２４Ａの間に設けられるとともに、支持プレート１８から立設するガイド板２４Ｂとを備え、上テーパ部２２の左右方向の移動を規制し、昇降移動を案内するようになっている。

前記昇降装置用駆動手段２５は、下テーパ部２３に連結されて支持プレート１８を貫通する連結部材２７と、この連結部材２７に装着されたナット部材２８と、このナット部材２８に螺合して水平方向に延びる送りねじ軸２９と、支持プレート１８の下面に取り付けられて送りねじ軸２９を支持する左右一対の軸受３１と、送りねじ軸２９の一端側（図１中右端側）に設けられたプーリ３２と、このプーリ３２にベルト３３を介して出力回転軸が接続されたモータ３４と、送りねじ軸２９の他端側（図１中左端側）に設けられ、送りねじ軸２９の回転規制を行うブレーキ３５とを備えて構成されている。昇降装置用駆動手段２５は、モータ３４の回転によって、ベルト３３及びプーリ３２を介して送りねじ軸２９を回転し、ナット部材２８と連結部材２７を送りねじ軸２９の延出方向すなわち水平方向に移動させるようになっている。

前記リフタ２０は、支持プレート１８の下面にブラケット３７を介して支持されたリフタ用駆動手段３８と、前記ブラケット３７の鉛直面部３７Ａに設けられたレール部材３９と、このレール部材３９に沿って上下に移動するスライダ４０と、スライダ４０に連結された吸着管ベース４２と、この吸着管ベース４２から上方に延びる吸着管４３と、支持手段としての吸着パッド４３Ａとを備えて構成され、吸着管４３は図示しないホース等を介して減圧ポンプに接続されている。

前記リフタ用駆動手段３８は、軸部材３８Ｂを上下に進退させるモータ３８Ａにより構成され、このモータ３８Ａは、軸部材３８Ｂの上昇限と下降限との間の任意の位置で軸部材３８Ｂを移動規制可能に設けられている。また、リフタ用駆動手段３８は、軸部材３８Ｂが上下動する速度を調整可能に設けられ、これにより、昇降速度を次第に速くしたり、遅くしたりすることができる。軸部材３８Ｂの上端は、前記吸着管ベース４２に連結されており、前記吸着パッド４３Ａを昇降させるようになっている。

前記押圧ローラ１２は二軸移動装置４５に支持され、上下方向と水平方向に移動可能に設けられている。従って、押圧ローラ１２は、保護シートＨを下方に押圧する力を付与しつつ当該保護シートＨ上を転動して貼付を行えるようになっている。

なお、前述した、繰出装置（図示省略）、モータ３４、ブレーキ３５、モータ３８Ａ、減圧ポンプ（図示省略）及び二軸移動装置４５等は、図示しない制御手段を介して全体的に制御される。

次に、本実施形態における貼付装置１０の全体的な動作について説明する。

先ず、図３に示されるように、リフタ用駆動手段３８のモータ３８Ａを作動させて、吸着パッド４３Ａをウエハ載置面１４Ａから突出させた状態に維持する。この状態で、二点鎖線で示すアーム４６によりウエハＷを吸着パッド４３Ａ上に搬送して載置した後、ウエハＷの下面を吸着パッド４３Ａにより吸着する。その後、前記アーム４６をテーブル１１上から退避した後、吸着パッド４３Ａを下降し、内側テーブル部１４上にウエハＷを載置する。載置されたウエハＷは、吸着パッド４３Ａと内側テーブル部１４上面に形成された図示しない吸着穴を介して吸着保持される。

次に、昇降装置１９を介して内側テーブル部１４を昇降させ、ウエハ載置面１４Ａ上のウエハＷの回路面Ｗ１とシート載置面１５Ａとが同一面に位置するように位置決め調整する（図４参照）。具体的には、モータ３４を作動して送りねじ軸２９を回転し、ナット部材２８及び連結部材２７を介して下テーパ部２３を支持プレート１８の上面部１８Ａ上で水平方向に摺動させる。この際、上テーパ部２２も、下テーパ部２３と同一方向に移動しようとするものの、前記ガイド部２４により水平方向の移動が規制されるので、各テーパ面２２Ａ，２３Ａが擦れるように相対移動して上テーパ部２２及び内側テーブル部１４が昇降する。このとき、リフタ用駆動手段３８を介して、内側テーブル部１４の昇降と同様に吸着パッド４３Ａも昇降するように制御される。そして、回路面Ｗ１とシート載置面１５Ａとが同一面に位置したときに、各モータ３４，３８Ａを停止し、ブレーキ３５を作動させることで、図４に示される状態となる。
なお、ウエハ載置面１４Ａ上にウエハＷを載置する前に、内側テーブル部１４の高さ調整を行ってもよく、この場合、ウエハ載置面１４Ａの高さ位置が、シート載置面１５ＡよりウエハＷの厚み分低くなるように内側テーブル部１４が予め位置決めされる。

次いで、図５に示されるように、テーブル１１上に位置する保護シートＨを、ウエハＷの回路面Ｗ１及びシート載置面１５Ａ上に載せた後、二軸移動装置４５を介して保護シートＨ上で押圧ローラ１２を転動し、保護シートＨを回路面Ｗ１に押圧して貼付する。その後、押圧ローラ１２を初期位置に退避し、図示しないカット手段を用いて保護シートＨをウエハＷの外周に沿って切り抜いた後、余分な保護シートＨも退避させる。

そして、保護シートＨの貼付を終えたウエハＷは、図６に示されるように、前述のアーム４６により搬送可能とすべく、リフタ用駆動手段３８によってウエハ載置面１４Ａから浮上される。このとき、内側テーブル部１４による吸着を停止し、ウエハＷの下面とウエハ載置面１４Ａとの間に若干の隙間が生じるように吸着管４３をゆっくりと上昇する。これは、ウエハＷとウエハ載置面１４Ａとの間の吸着が解除されても、完全に真空領域がなくなるとは限らないので、ウエハＷの中央領域からゆっくりと浮上させることによってウエハＷに加わるストレスを緩和するためである。更に、エア噴出手段としての穴１４Ｂからエアを噴出するように構成すれば、前記真空領域の残存によるウエハＷに加わるストレスを効果的に緩和することができる。また、静電気によってウエハＷがウエハ載置面１４Ａに貼り付いている場合も、ウエハＷを浮上させるときにウエハＷはストレスを受けるため、前記穴１４Ｂから噴出するエアに静電気を除去するイオンを含ませることもできる。
その後、リフタ用駆動手段３８によって前記隙間を生じさせるまでの速度より高速で吸着管４３を上昇し、図３に示される位置まで達したときに上昇移動を停止し、その高さ位置を維持する。この状態で、吸着パッド４３Ａによる吸着を解除した後、アーム４６を介してウエハＷを所定位置に搬出し、次のウエハＷが前述と同様に吸着パッド４３Ａ上に載置される。

従って、このような実施形態によれば、吸着パッド４３Ａを任意の高さ位置で停止可能としたので、ウエハ載置面１４Ａの高さ位置が変化しても、確実にウエハＷをウエハ載置面１４Ａ上へ載置することができる。更に、その位置変化によって、ウエハＷを受け渡すアーム４６との受け渡し位置が変更されてしまうことはない。
また、リフタ用駆動手段３８により吸着パッド４３Ａの昇降速度の調整を行うことにより、前述のように、ウエハＷとウエハ載置面１４Ａとの間に若干の隙間を生じさせ、エアを噴出するまで上昇速度を遅くし、それ以外の場合に相対的に昇降速度を速めることができ、ウエハＷの損傷を防止しつつ、ウエハＷの処理能力の低下を確実に防止することが可能となる。

本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、リフタ用駆動手段３８は、前述したモータ３８Ａと同様の作用、機能を奏する限りにおいて、アクチュエータや圧電素子等を用いた構成としてもよい。

実施形態に係るテーブルが適用された貼付装置の概略縦断面図。図１の平面図。ウエハ載置面からウエハを上昇させた状態の図１と同様の断面図。ウエハの回路面とシート載置面を同一面に設定した状態の図１と同様の断面図。ウエハの回路面に保護シートを貼付した直後の図１と同様の断面図。保護シート貼付後に、ウエハ載置面からウエハを若干上昇させた状態の図１と同様の断面図。

符号の説明

１０貼付装置
１１テーブル
１４Ａウエハ載置面
２０リフタ
３８リフタ用駆動手段
４３Ａ吸着パッド（支持手段）
Ｗウエハ

Claims

半導体ウエハが載置される載置面と、この載置面の上方で半導体ウエハを昇降させるリフタとを備えた半導体ウエハ載置用テーブルにおいて、
前記リフタは、半導体ウエハを下方から支持可能に設けられるとともに、駆動手段を介して前記載置面の面内で昇降可能な支持手段を含み、
前記駆動手段は、前記支持手段を上昇限と下降限との間の任意の位置で停止可能に設けられていることを特徴とする半導体ウエハ載置用テーブル。
半導体ウエハが載置される載置面と、この載置面の上方で半導体ウエハを昇降させるリフタとを備えた半導体ウエハ載置用テーブルにおいて、
前記リフタは、半導体ウエハを下方から支持可能に設けられるとともに、駆動手段を介して前記載置面の面内で昇降可能な支持手段を含み、
前記駆動手段は、支持手段の移動速度を調整可能に設けられていることを特徴とする半導体ウエハ載置用テーブル。
前記駆動手段は、前記載置面と支持手段の上面とが同一面上に位置するときに、支持手段を停止可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ウエハ載置用テーブル。
前記半導体ウエハと載置面との間に、エア噴出手段を更に備えていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の半導体ウエハ載置用テーブル。
前記エア噴出手段から噴出されるエアは、静電気を除去するイオンを含むエアであることを特徴とする請求項４記載の半導体ウエハ載置用テーブル。