JP2008270580A - 薄厚ウエハの搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を真空作動させ直接に吸着面にウエハを吸着保持させることがなく、吸着面に接触するウエハの部分が一点となることがなく、抗折力の限界を超えてウエハの割れが発生することがない薄厚ウエハ搬送方法を提供。
【解決手段】テーブル19に薄厚ウエハ 2の一面20をポーラスセラミック吸着板17上に吸着保持し、薄厚ウエハ 2の上面20に薄厚ウエハ搬送吸着ハンド 1の吸着面11を近接して位置決めし、流体連通室18と連通路39を電磁切替弁52を介して真空破壊通路55と選択的に連通させて真空破壊を行い、さらに流体連通室18と連通路39を電磁切替弁54を介して水とエアの混合流体供給源57と選択的に連通させて薄厚ウエハ 2の他面28に均一に水とエアの混合流体を導き薄厚ウエハ 2をわずかに浮かせ（テーブル19上面と吸着面11の距離Ｄは数ｍｍである）、次に浮いた薄厚ウエハ 2を吸着面11に吸着するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、非常に薄い薄厚シリコンウエハを吸着して薄厚ウエハを所定位置に移載又は搬送する薄厚ウエハ搬送方法に関する。

最近の半導体シリコンウエハは、板厚が50μm 〜 150μm 程度となるように研削され非常に薄い薄厚ウエハが用いられるようになった。
従来のシリコンウエハを吸着してウエハを所定位置に移載又は搬送するウエハ搬送方法しては、例えば特許文献１に提案するような、ウエハの一面を吸着保持するテーブルと、テーブルの一面に吸着保持されたウエハの他面を吸着してウエハを所定位置に移載又は搬送する薄厚ウエハ搬送吸着ハンドとを有し、テーブルにウエハの一面を吸着保持し、ウエハの上面にウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を近接して位置決めし、ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を真空作動させ、その吸着力によってウエハ搬送吸着ハンドの吸着面をウエハの吸着方向に移動させて吸着面にウエハを吸着保持させ、テーブルの真空を破壊して、テーブルによるウエハの吸着保持を解除し、ウエハをウエハ搬送吸着ハンドの吸着面のみで吸着保持させ、ウエハをテーブルから所定量上方に退避移動させたあと、ウエハをウエハ搬送吸着ハンドを搬送して所定位置に移載又は搬送するものがある。
特許第３２５９２５１号公報

しかしながら、板厚が50μm 〜 150μm 程度の非常に薄い薄厚シリコンウエハを剛体であるウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を真空作動させ直接に吸着面にウエハを吸着保持させるときは、必ず吸着面に接触するウエハの部分は一点となるため、その部分に応力又は衝撃が集中してかかり、このため、抗折力の限界を超えてウエハの割れが発生した。
さらに、板厚が50μm 〜 150μm 程度の非常に薄い薄厚ウエハの外周エッジは大きく拡大して見ると、丸鋸刃のように欠けた部分を有するので、かかる薄厚ウエハを従来の薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドで吸着して薄厚ウエハを所定位置に移載又は搬送すると、吸着時に非常に薄い薄厚ウエハは内周部が先に吸引されて外周部がたれ下がり反ったり曲がったりする形になり、所定位置に載置時に吸着作用を解除するときに、かかるたれ下がり反ったり曲がったりする外周部分の丸鋸刃のような欠け・部分に応力集中が発生し、所定位置に載置時に吸着作用を解除するときに割れてしまうことが避けられなかった。薄厚ウエハを反らせる要因としては、この他に薄厚ウエハの外周を薄厚ウエハ保持フイルムに接着するＢＧ樹脂テープの、洗浄時の熱収縮も考えられる。

本発明の課題は、非常に薄い薄厚ウエハを吸着して薄厚ウエハを所定位置に移載又は搬送するとき、ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を真空作動させ直接に吸着面にウエハを吸着保持させることがなく、吸着面に接触するウエハの部分が一点となることがなく、抗折力の限界を超えてウエハの割れが発生することがない薄厚ウエハ搬送方法を提供することにある。
本発明の別の課題は、非常に薄い薄厚ウエハを吸着して薄厚ウエハを所定位置に移載又は搬送するとき、吸着時の非常に薄い薄厚ウエハは内周部が先に吸引されて外周部がたれ下がり反ったり曲がったりする形になり所定位置に載置時に吸着作用を解除するときにかかるたれ下がり反ったり曲がったりする外周部分の丸鋸刃のような欠けた部分に応力集中が発生し所定位置に載置時に吸着作用を解除するときに割れてしまうことが起きない薄厚ウエハ搬送方法を提供することにある。

このため本発明は、上面に薄厚ウエハの一面を吸着保持するテーブルと、前記テーブルの一面に吸着保持された薄厚ウエハの他面を吸着して薄厚ウエハを所定位置に移載又は搬送する薄厚ウエハ搬送吸着ハンドとを有し、
前記テーブルは前記薄厚ウエハの一面にほぼ対応するポーラスセラミック吸着板と、前記ポーラスセラミック吸着板の他面にほぼ対応する流体連通室と、前記流体連通室と連通路を介してそれぞれ選択的に連通する真空ポンプ、真空破壊通路及び水とエアの混合流体供給源とを有し、
前記テーブルに前記薄厚ウエハの一面を前記ポーラスセラミック吸着板上に吸着保持し、前記薄厚ウエハの上面に前記薄厚ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を近接して位置決めし、前記流体連通室と連通路を前記真空破壊通路と選択的に連通させて真空破壊を行い、さらに前記流体連通室と連通路を前記水とエアの混合流体供給源と選択的に連通させて前記薄厚ウエハの他面に均一に水とエアの混合流体を導き前記薄厚ウエハをわずかに浮かせ、次に浮いた薄厚ウエハを前記吸着面に吸着することを特徴とする薄厚ウエハ搬送方法によって、上述した課題を解決した。

本発明ではかかる構成により、テーブルに前記薄厚ウエハの一面をポーラスセラミック吸着板上に吸着保持し、テーブル上に吸着保持した薄厚ウエハの上面に薄厚ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を近接して位置決めし、ポーラスセラミック吸着板下面の流体連通室と連通路を真空破壊通路と選択的に連通させて真空破壊を行い、さらに流体連通室と連通路を水とエアの混合流体供給源と選択的に連通させて薄厚ウエハの他面に均一に水とエアの混合流体を導き前記薄厚ウエハをわずかに浮かせ、次に浮いた薄厚ウエハを前記ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面に吸着するようにしたので、ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を真空作動させ直接に吸着面にウエハを吸着保持させることがなく、吸着面に接触するウエハの部分が一点となることがなく、抗折力の限界を超えてウエハの割れが発生することがない薄厚ウエハ搬送方法を提供するものとなった。

好ましくは、前記薄厚ウエハ搬送方法に使用する前記薄厚ウエハ搬送吸着ハンドは、
前記薄厚ウエハの上面にほぼ対応する吸着面を有し、前記吸着面にはそれぞれ、第１連通路と連通する複数の幅広の外周吸着空気室周溝と第２連通路と連通する複数の幅狭の内周吸着空気室周溝とが設けられ、
前記第１連通路は広い断面積を持つ第１絞りを介して高い真空度の真空ポンプ又は低圧空圧ポンプに選択的に接続され、
前記第２連通路は狭い断面積を持つ第２絞りを介して低い真空度の真空ポンプ又は前記低圧空圧ポンプに選択的に接続され、
前記薄厚ウエハの上面に前記薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドの前記吸着面を近接して配置し、前記高い真空度の真空ポンプ及び低い真空度の真空ポンプを作動させて前記薄厚ウエハを前記吸着面に吸着し、
前記薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドの前記吸着面を前記所定位置に移載又は搬送し、
前記高い真空度の真空及び低い真空度の真空を破壊し、かつ前記低圧空圧ポンプを作動させて前記薄厚ウエハを前記所定位置に載置するようにしたことにより、 非常に薄い薄厚ウエハを吸着して薄厚ウエハを所定位置に移載又は搬送するとき、薄厚ウエハを吸着するときは薄厚ウエハの外周の吸着を積極的に行い薄厚ウエハの内周の吸着を弱くしたので、吸着時の非常に薄い薄厚ウエハの内周部が先に吸引されて外周部がたれ下がり反ったり曲がったりする形になることなく水平を保ち、真空がリークしても広い断面積を持つ第１絞りを通り排気し易くすることで薄厚ウエハを曲りなく保ち、所定位置に載置時に吸着作用を解除するときに、薄厚ウエハと吸着面との間に入りこむ研削水による表面張力を打ち消すため、低圧空圧ポンプを作動させて薄厚ウエハが吸着面から離れるように内周吸着空気室溝からも真空破壊の低圧正圧エアを作動させたので、薄厚ウエハは真空破壊時に水平を保ち、従来技術のような、吸着時にたれ下がり反ったり曲がったりする外周部分の丸鋸刃のような欠けた部分に応力集中が発生し、所定位置に載置時に吸着作用を解除するときに割れてしまうことが起きない薄厚ウエハ搬送方法を提供するものとなった。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の薄厚ウエハ搬送方法に使用するテーブル、薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドの空圧回路図を示す概略側面ブロック図、図２は図１のポーラスセラミックチャック下面の流体連通室と連通路にそれぞれ選択的に連通する真空ポンプ、真空破壊通路及び水とエアの混合流体供給源の流体回路図、図３は図１の薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドの概略下面図である。

図１〜図３に示す本発明の実施形態の薄厚ウエハ搬送方法は、上面に薄厚ウエハ 2の一面28を吸着保持するテーブル19と、テーブル19の上面に吸着保持された薄厚ウエハ 2の他面20を吸着して薄厚ウエハ 2を所定位置に移載又は搬送する薄厚ウエハ搬送吸着ハンド 1とを有し、テーブル19は薄厚ウエハ 2の他面20にほぼ対応するポーラスセラミック吸着板17と、前記ポーラスセラミック吸着板17の他面28にほぼ対応する流体連通室18と、流体連通室18と連通路39から電磁切替弁53、52、54を介して、それぞれ選択的に連通する真空ポンプ56、真空破壊通路55及び水とエアの混合流体供給源57とを有し、 テーブル19に薄厚ウエハ 2の一面20をポーラスセラミック吸着板17上に吸着保持し、薄厚ウエハ 2の上面20に薄厚ウエハ搬送吸着ハンド 1の吸着面11を近接して位置決めし、流体連通室18と連通路39を電磁切替弁52を介して真空破壊通路55と選択的に連通させて真空破壊を行い、さらに流体連通室18と連通路39を電磁切替弁54を介して水とエアの混合流体供給源57と選択的に連通させて薄厚ウエハ 2の他面28に均一に水とエアの混合流体を導き薄厚ウエハ 2をわずかに浮かせ（テーブル19上面と吸着面11の距離Ｄは数ｍｍである）、次に浮いた薄厚ウエハ 2を吸着面11に吸着するものである。2aは薄厚ウエハ 2に貼られた薄厚ウエハ保持フイルム、51は圧力計、50は圧力スイッチで、29テーブル19は図示しないスピンドルにより回転軸29の回りを回転するようにされている。

本発明の実施形態の薄厚ウエハ搬送方法は、かかる構成により、テーブルに前記薄厚ウエハの一面をポーラスセラミック吸着板上に吸着保持し、テーブル上に吸着保持した薄厚ウエハの上面に薄厚ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を近接して位置決めし、ポーラスセラミック吸着板下面の流体連通室と連通路を真空破壊通路と選択的に連通させて真空破壊を行い、さらに流体連通室と連通路を水とエアの混合流体供給源と選択的に連通させて薄厚ウエハの他面に均一に水とエアの混合流体を導き前記薄厚ウエハをわずかに浮かせ、次に浮いた薄厚ウエハを前記ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面に吸着するようにしたので、ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を真空作動させ直接に吸着面にウエハを吸着保持させることがなく、吸着面に接触するウエハの部分が一点となることがなく、抗折力の限界を超えてウエハの割れが発生することがない薄厚ウエハ搬送方法を提供するものとなった。

図１〜図３に示すように、本発明の実施形態の薄厚ウエハ搬送方法に使用する薄厚ウエハ搬送用吸着ハンド 1は、薄厚ウエハ 2を吸着して薄厚ウエハ 2を図示しない所定位置に移載又は搬送する薄厚ウエハ搬送用吸着ハンド 1において、
薄厚ウエハ 2の上面20にほぼ対応する吸着面11を有し、吸着面11にはそれぞれ、第１連通路12と連通する複数の幅広の外周吸着空気室周溝13と第２連通路14と連通する複数の幅狭の内周吸着空気室周溝15とが設けられ、
第１連通路12は広い断面積を持つ第１絞り21を介して高い真空度の真空ポンプＨＶＰ30又は低圧空圧ポンプＬＰ40にそれぞれ切替弁 4を介して選択的に接続され、
第２連通路14は狭い断面積を持つ第２絞り22を介して低い真空度の真空ポンプＬＶＰ31又は前記低圧空圧ポンプＬＰ40にそれぞれ切替弁 4を介して選択的に接続され、
薄厚ウエハ 2の上面20に薄厚ウエハ搬送用吸着ハンド 1の吸着面11を近接して配置し、高い真空度の真空ポンプＨＶＰ30及び低い真空度の真空ポンプＬＶＰ31を作動させて薄厚ウエハ 2を吸着面11に吸着し、
薄厚ウエハ搬送用吸着ハンド 1の吸着面11を図示しない所定位置に移載又は搬送し、
高い真空度の真空及び低い真空度の真空を破壊し、かつ低圧空圧ポンプＬＰ40を作動させて薄厚ウエハ 2を前記所定位置に載置するようにしたことにより、非常に薄い薄厚ウエハを吸着して薄厚ウエハを所定位置に移載又は搬送するとき、薄厚ウエハを吸着するときは薄厚ウエハの外周の吸着を積極的に行い薄厚ウエハの内周の吸着を弱くしたので、吸着時の非常に薄い薄厚ウエハの内周部が先に吸引されて外周部がたれ下がり反ったり曲がったりする形になることなく水平を保ち、真空がリークしても広い断面積を持つ第１絞りを通り排気し易くすることで薄厚ウエハを曲りなく保ち、所定位置に載置時に吸着作用を解除するときに、薄厚ウエハと吸着面との間に入りこむ研削水による表面張力を打ち消すため、低圧空圧ポンプを作動させて薄厚ウエハが吸着面から離れるように内周吸着空気室溝からも真空破壊の低圧正圧エアを作動させたので、薄厚ウエハは真空破壊時に水平を保ち、従来技術のような、吸着時にたれ下がり反ったり曲がったりする外周部分の丸鋸刃のような欠けた部分に応力集中が発生し、所定位置に載置時に吸着作用を解除するときに割れてしまうことが起きない薄厚ウエハ搬送方法を提供するものとなった。

図２示すように、薄厚ウエハ搬送用吸着ハンド 1の吸着面11の複数の幅広の外周吸着空気室周溝13及び幅狭の内周吸着空気室周溝15は吸着面外周16から直径が漸減する同心の複数の円 131〜155 をなすことにより、薄厚ウエハ 2の吸着と真空破壊の低圧正圧エアの作動とを均一に行うことができる。外周吸着空気室周溝13は 131〜136 の６本、内周吸着空気室周溝15は 151〜155 の５本で、外周吸着空気室周溝 131〜136 は２本の第１連通路12で基体 6の図示しない別の連通路と連通する。内周吸着空気室周溝 151〜155 は２本の第２連通路14で基体 6の図示しないさらに別の別の連通路と連通する。

本発明の実施形態の薄厚ウエハ搬送方法に使用するテーブル、薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドの空圧回路図を示す概略側面ブロック図。 図１のポーラスセラミック吸着板下面の流体連通室と連通路にそれぞれ選択的に連通する真空ポンプ、真空破壊通路及び水とエアの混合流体供給源の流体回路図。 図１の薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドの概略下面図である。

符号の説明

1 ：薄厚ウエハ搬送用吸着ハンド、2 ：薄厚ウエハ、2a：薄厚ウエハ保持フイルム
4、53、52、54：切替弁、11：吸着面、12：第１連通路、
13、131 〜136 ：幅広の外周吸着空気室周溝、14：第２連通路
15、151〜155 ：幅狭の内周吸着空気室周溝、17：ポーラスセラミック吸着板
18：流体連通室、19：テーブル、20：薄厚ウエハの上面、21：第１絞り
22：第２絞り、30：高い真空度の真空ポンプＨＶＰ
31：低い真空度の真空ポンプＨＶＰ、39：連通路、40：低圧空圧ポンプＬＰ
55：真空破壊通路、56：真空ポンプ、57：水とエアの混合流体供給源

Claims (2)

1. 上面に薄厚ウエハの一面を吸着保持するテーブルと、前記テーブルの一面に吸着保持された薄厚ウエハの他面を吸着して薄厚ウエハを所定位置に移載又は搬送する薄厚ウエハ搬送吸着ハンドとを有し、
   前記テーブルは前記薄厚ウエハの一面にほぼ対応するポーラスセラミック吸着板と、前記ポーラスセラミック吸着板の他面にほぼ対応する流体連通室と、前記流体連通室と連通路を介してそれぞれ選択的に連通する真空ポンプ、真空破壊通路及び水とエアの混合流体供給源とを有し、
   前記テーブルに前記薄厚ウエハの一面を前記ポーラスセラミック吸着板上に吸着保持し、前記薄厚ウエハの上面に前記薄厚ウエハ搬送吸着ハンドの吸着面を近接して位置決めし、前記流体連通室と連通路を前記真空破壊通路と選択的に連通させて真空破壊を行い、さらに前記流体連通室と連通路を前記水とエアの混合流体供給源と選択的に連通させて前記薄厚ウエハの他面に均一に水とエアの混合流体を導き前記薄厚ウエハをわずかに浮かせ、次に浮いた薄厚ウエハを前記吸着面に吸着することを特徴とする薄厚ウエハ搬送方法。
2. 前記薄厚ウエハ搬送吸着ハンドは、前記薄厚ウエハの上面にほぼ対応する吸着面を有し、前記吸着面にはそれぞれ、第１連通路と連通する複数の幅広の外周吸着空気室周溝と第２連通路と連通する複数の幅狭の内周吸着空気室周溝とが設けられ、
   前記第１連通路は広い断面積を持つ第１絞りを介して高い真空度の真空ポンプ又は低圧空圧ポンプに選択的に接続され、
   前記第２連通路は狭い断面積を持つ第２絞りを介して低い真空度の真空ポンプ又は前記低圧空圧ポンプに選択的に接続され、
   前記薄厚ウエハの上面に前記薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドの前記吸着面を近接して配置し、前記高い真空度の真空ポンプ及び低い真空度の真空ポンプを作動させて前記薄厚ウエハを前記吸着面に吸着し、
   前記薄厚ウエハ搬送用吸着ハンドの前記吸着面を前記所定位置に移載又は搬送し、
   前記高い真空度の真空及び低い真空度の真空を破壊し、かつ前記低圧空圧ポンプを作動させて前記薄厚ウエハを前記所定位置に載置するようにしたことを特徴とする請求項１記載の薄厚ウエハ搬送方法。

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