JP2010264550A - Apparatus and method for carrying plate-like member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、板状部材の搬送装置及び搬送方法に係り、更に詳しくは、板状部材を安定して支持しながら搬送することができる板状部材の搬送装置及び搬送方法に関する。 The present invention relates to a plate-shaped member conveyance device and a conveyance method, and more particularly to a plate-shaped member conveyance device and a conveyance method that can convey a plate-shaped member while stably supporting the plate-shaped member.
従来より、半導体ウエハ(以下、単に、「ウエハ」と称する)等の板状部材を搬送する装置としては、例えば、特許文献1〜3に記載されている。各特許文献の搬送装置は、ウエハの一方の面を吸引して支持する吸引支持手段と、この吸引支持手段を移動させるためのアーム等からなる移動手段とを備え、移動手段を作動させることでウエハを搬送可能な構成となっている。 Conventionally, as an apparatus for transporting a plate-like member such as a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”), it is described in Patent Documents 1 to 3, for example. The transfer apparatus of each patent document includes a suction support unit that sucks and supports one surface of a wafer, and a moving unit including an arm for moving the suction support unit, and operates the moving unit. The wafer can be transferred.
しかしながら、特許文献1及び2にあっては、ウエハの搬送中、吸引支持手段に対してウエハが動かないようにするためには、吸引支持手段による吸引力を大きくすることが不可欠となる。このため、数十μmの厚みまで極薄に裏面研削されたウエハを対象として搬送する場合、吸引領域においてウエハを凹み変形させたりすることで多大なストレスを与え、その結果、ウエハを破損させてしまうといった不都合がある。 However, in Patent Documents 1 and 2, it is indispensable to increase the suction force by the suction support means in order to prevent the wafer from moving relative to the suction support means during transfer of the wafer. For this reason, when transporting a wafer whose surface has been extremely thinly ground to a thickness of several tens of μm, a large amount of stress is applied by deforming the wafer in the suction area, resulting in damage to the wafer. There is an inconvenience.
ここで、特許文献3では、開閉可能な保持爪によりウエハを吸引支持手段側に押さえ付け、ウエハの支持力を増大させる構成となっている。ところが、同文献にあっては、ウエハの他方の面すなわち保持爪の接触する面に回路面がある場合、当該回路面を損傷させてしまう、という不都合を生じる。このため、デリケートな回路面を有するウエハ等に対しては、保持爪を使用できない、という不都合を招来する。
Here, in
[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、搬送中の板状部材の他方の面に接触しないようにしつつ、板状部材が支持手段に対して移動することを防止することができる板状部材の搬送装置及び搬送方法を提供することにある。
[Object of invention]
The present invention has been devised by paying attention to such inconveniences, and the purpose of the present invention is to prevent the plate member from contacting the support means while preventing it from coming into contact with the other surface of the plate member being conveyed. It is providing the conveying apparatus and conveying method of a plate-shaped member which can prevent moving.
前記目的を達成するため、本発明は、板状部材の一方の面側から当該板状部材を吸引支持可能に設けられた支持手段と、この支持手段を移動可能に設けられた移動手段と、前記支持手段に支持された板状部材の他方の面側から離れて位置し、支持手段の吸引支持を補助可能に設けられた補助手段とを備える、という構成を採っている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a support means provided so that the plate-like member can be sucked and supported from one surface side of the plate-like member, and a moving means provided so as to be able to move the support means; A configuration is adopted in which auxiliary means is provided that is located away from the other surface side of the plate-like member supported by the support means and is provided so as to be able to assist suction support of the support means.
本発明において、前記補助手段は、板状部材に気体を噴出することで板状部材を支持手段側に付勢可能に設けられる、という構成を採ることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the said auxiliary | assistant means take the structure that a plate-shaped member is provided so that a support means side can be urged | biased by ejecting gas to a plate-shaped member.
また、前記支持手段は、板状部材の一方の面に気体を噴出することで当該板状部材を吸引支持する正圧吸引手段を備える、という構成も好ましくは採用される。 Further, a configuration in which the support means includes positive pressure suction means for sucking and supporting the plate-like member by ejecting gas onto one surface of the plate-like member is also preferably employed.
また、本発明の搬送方法は、板状部材の一方の面側から支持手段により板状部材を吸引支持しつつ、当該板状部材の他方の面側から離れて位置する補助手段により前記吸引支持を補助した状態で、移動手段により支持手段及び補助手段を移動して板状部材を搬送する、という方法を採っている。 Further, the transport method of the present invention is configured such that the plate-like member is sucked and supported by the support means from one surface side of the plate-like member, and the suction support is provided by the auxiliary means positioned away from the other surface side of the plate-like member. In this state, the support means and the auxiliary means are moved by the moving means to convey the plate-like member.
更に、本発明の搬送方法において、前記補助手段は、板状部材に気体を噴出して板状部材を支持手段側に付勢するとよい。 Furthermore, in the transport method of the present invention, the auxiliary means may eject gas to the plate-like member and bias the plate-like member toward the support means.
本発明によれば、補助手段により支持手段における板状部材の吸引支持が補助されるので、従来のように支持手段の吸引力を大きくすることなく搬送中に板状部材が支持手段に対して動かないようにすることができる。これにより、例えば、搬送中に板状部材を反転したり、ウエハを急加速或いは急停止したりする搬送を無理なく行うことができ、搬送方法の自由度を高めたり、搬送の迅速化を図ることが可能となる。しかも、補助手段が板状部材の他方の面から離れているので、例えば、他方の面がウエハの回路面であっても、当該回路面を損傷させないように搬送を行うことが可能となる。 According to the present invention, since the suction support of the plate-like member in the support means is assisted by the auxiliary means, the plate-like member is supported with respect to the support means during conveyance without increasing the suction force of the support means as in the prior art. It can be prevented from moving. Thereby, for example, the plate-like member can be reversed during the transfer, or the wafer can be easily accelerated or suddenly stopped, and the degree of freedom of the transfer method can be increased or the transfer can be speeded up. It becomes possible. Moreover, since the auxiliary means is separated from the other surface of the plate-like member, for example, even if the other surface is the circuit surface of the wafer, it is possible to carry the substrate without damaging the circuit surface.
また、補助手段がエア等の気体を噴出することで板状部材を支持手段側に付勢するので、簡単な構成で補助手段を形成することが可能となる。 In addition, since the auxiliary means urges the plate member toward the support means by ejecting a gas such as air, the auxiliary means can be formed with a simple configuration.
更に、支持手段が正圧吸着手段を備えている場合、板状部材に接触する事なく当該板状部材を搬送することができ、一方の面が回路面だとしても、回路面を損傷させることなく搬送することが可能となる。 Further, when the supporting means includes a positive pressure adsorbing means, the plate-like member can be transported without contacting the plate-like member, and even if one surface is a circuit surface, the circuit surface is damaged. It is possible to convey without any problems.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「吸引支持を補助する」とは、支持手段による吸引力を一定としても、板状部材(ウエハ)の支持力を増大させることを意味する。
また、「正圧吸引」、「気体を噴出することで吸引支持する」とは、高速で流体が移動するとその周辺の圧力が低下する法則、いわゆる、ベルヌーイの定理(スイスの数学・物理学者ダニエル・ベルヌーイが1738年に発表した流体力学の定理)を利用して吸引することを意味し、図5に示されるように、正圧(大気圧より大きい圧力)の気体Gを板状部材の面に沿って大気開放することで高速で移動する流体を再現し、その周辺に発生する負圧(大気圧より小さい圧力)Mによって物を引きつけて吸引又は吸引支持することをいう。なお、「負圧吸引」とは、流体(気体)を吸引することで負圧を発生させて物を引きつけることをいう。
更に、「左」、「右」は、図1及び図2を基準とし、「上」、「下」は、図2を基準として用いる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present specification and claims, “assisting suction support” means increasing the support force of the plate-like member (wafer) even if the suction force by the support means is constant.
Also, “positive pressure suction” and “supporting suction by blowing out gas” are the laws that lower the pressure around the fluid when it moves at high speed, the so-called Bernoulli's theorem (Swiss mathematics / physicist Daniel This means that the fluid G is aspirated by utilizing Bernoulli's 1738 hydrodynamic theorem, and as shown in FIG. 5, a positive pressure (pressure greater than atmospheric pressure) gas G is applied to the surface of the plate-like member. The fluid that moves at high speed is reproduced by releasing the air along the line, and the object is attracted or sucked by the negative pressure (pressure smaller than the atmospheric pressure) M generated around the fluid. “Negative pressure suction” refers to attracting an object by generating a negative pressure by sucking a fluid (gas).
Further, “left” and “right” are based on FIGS. 1 and 2, and “upper” and “lower” are based on FIG. 2.
図1、図2において、搬送装置10は、板状部材としてのウエハWを支持可能に設けられた支持手段11と、この支持手段11を移動可能に設けられた多関節型ロボットからなる移動手段12と、支持手段11と共に移動手段12の先端側に支持された補助手段13とを備え、複数枚のウエハWを収容可能なカセットCとテーブルTとの間でウエハWを搬送可能に構成されている。
In FIG. 1 and FIG. 2, the
前記支持手段11は、二股状に分岐したアーム部材15と、このアーム部材15の先端側及び基端側にそれぞれ設けられた吸引手段16とを備えて構成されている。吸引手段16は、アーム部材15に埋設されるとともに、図示しない減圧ポンプに接続されるポーラス体を備え、減圧ポンプの作動によりポーラス体表面から空気を吸引可能となっている。これにより、支持手段11は、吸引手段16が発生する負圧により、アーム部材15とウエハWとを接触させた状態で当該ウエハWの一方の面側すなわち下面側を吸引支持可能に設けられている。なお、吸引手段16は、1箇所に設けてもよいし、複数個所に設けてもよい。また、アーム部材15に対して吸引手段16を設ける位置は任意に決定できる。更に、吸引手段16は、アーム部材15の一方の面側全面に設けてもよいし、ウエハWが載置される領域全てに設けてもよい。
The support means 11 includes an
前記移動手段12は、昇降部18Aを昇降可能なベース部18と、この昇降部18Aの上面に設けられ複数のアームが相対回転可能に設けられた多関節アーム部19とを備え、ウエハWに対する昇降部18Aや各アームの移動量は、各関節部に設けられた図示しないモータによって、それぞれに対応する数値情報でプログラムにより制御される。多関節アーム部19の先端には、モータ21を介して軸線Lを中心として矢印R方向に回転可能な回転部材22が設けられ(図2参照)、回転部材22の右面側には、支持手段11を構成するアーム部材15の基部が支持され、同左面側には、補助手段13が支持されている。従って、支持手段11及びこれに支持されるウエハWは、移動手段12によって直交3軸方向の空間内で移動可能であるとともに、天地反転可能となっている。
The moving
前記補助手段13は、回転部材22に支持された単軸ロボット24と、この単軸ロボット24のスライダ24Aにより左右方向に移動可能に設けられた直動モータ25と、この直動モータ25の出力軸25Aに支持されるとともに、アーム部材15と略同じ平面形状(基端側がアーム部材15よりも長い)をなす補助アーム部材26とを備えている。補助アーム部材26は、図示しない加圧ポンプに接続され、その下面側から空気等の気体を噴出可能に設けられている。なお、補助アーム部材26の空気等の気体を噴出する噴出領域は、1箇所に設けてもよいし、複数個所に設けてもよい。また、補助アーム部材26に対する噴出領域を設ける位置は任意に決定できる。更に、空気等の気体を噴出する噴出領域は、補助アーム部材26の一方の面側全面に設けてもよいし、ウエハWに対応した領域全てに設けてもよい。
The
次に、前記搬送装置10によるカセットC及びテーブルT間でのウエハWの搬送方法について説明する。
Next, a method for transferring the wafer W between the cassette C and the table T by the
先ず、移動手段12を作動させることにより、回路面が上面とされてカセットCに収容されているウエハWの下面側にアーム部材15を進入させる(図3(A)参照)。次いで、アーム部材15の上面とウエハWの下面とを接触させた状態として図示しない減圧ポンプを作動させ、当該ウエハWを吸引支持させる。
First, by operating the moving
アーム部材15にウエハWを支持させた後、単軸ロボット24を作動させて補助アーム部材26をアーム部材15の上方に対向する位置まで移動させる(図3(B)参照)。このとき、直動モータ25により、ウエハW上面と補助アーム部材26との間の隙間を十分にひろげた状態で移動させる。その後、直動モータ25を作動させて補助アーム部材26を下降させ、ウエハWの上面から補助アーム部材26を離れて位置させつつ、それらの間の隙間を小さくさせる(図3(C)参照)。なお、カセットCに収容されているウエハWの上下方向の間隔が狭い場合には、アーム部材15でウエハWをカセットCから引き出してから、補助アーム部材26をウエハWの上方に移動させるようにしてもよい。
After the wafer W is supported by the
図3(C)に示される位置に補助アーム部材26を移動させた後、図示しない加圧ポンプを作動させ、補助アーム部材26からウエハW側に向かって空気を噴出させてウエハWをアーム部材15側に付勢させる(図4参照)。これにより、補助アーム部材26とウエハWとを非接触に維持しつつ、アーム部材15上での吸引部16によるウエハWの吸引支持が補助される。この状態で、移動手段12を作動させてウエハWをテーブルT上に移動させ、テーブルT上面から突出したリフタT1上に、回路面を上面とした状態でウエハWを載置させる。次いで、補助アーム部材26からの空気の噴出を停止させ、直動モータ25を作動させて補助アーム部材26を上昇させた後、単軸ロボット24を作動させて補助アーム部材26をウエハW上から退避させる。次に、吸引部16による吸引を停止させ、移動手段12を作動させてアーム部材15をテーブルT上から退避させた後、リフタT1を下降させてテーブルT上にウエハWを載置させる。
After the
テーブルT上に載置されたウエハWは、公知のシート貼付装置P(図1参照)によりその上面である回路面に接着シートSが貼付される。接着シートSを貼付後、リフタT1によりウエハWを上昇させた後、アーム部材15と補助アーム部材26とで前述と同様の要領でウエハWを支持し、当該ウエハWを引き出したカセットCの元の位置に搬送して収容する。なお、回路面に貼付された接着シートSが下面となるようにウエハWをカセットC内に収容してもよい。この場合、モータ21によって支持手段11と補助手段13とを180度を回転させるように制御すればよい。
The wafer W placed on the table T is adhered to the circuit surface which is the upper surface thereof by a known sheet pasting apparatus P (see FIG. 1). After affixing the adhesive sheet S, the wafer W is lifted by the lifter T1, and the wafer W is supported by the
従って、このような実施形態によれば、補助アーム部材26がウエハWに非接触となるので、ウエハWの回路面に触れて当該回路面を損傷させることを防止しつつ、補助アーム部材26のエア噴出によりウエハWの支持力を増大させることができる。これにより、搬送中に、モータ21を作動させてウエハWを反転させたり、急加速或いは急停止したりしても、アーム部材15に対してウエハWが位置ずれすることを回避でき、搬送の位置精度を高めつつ搬送方法や搬送速度の自由度を向上させることが可能となる。
Therefore, according to such an embodiment, since the
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記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、主に特定の実施形態に関して特に図示、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、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更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。
As described above, the best configuration, method and the like for carrying out the present invention have been disclosed in the above description, but the present invention is not limited to this.
In other words, the present invention has been illustrated and described mainly with respect to specific embodiments, but without departing from the scope of the technical idea and object of the present invention, the shape, position, or With respect to the arrangement and the like, those skilled in the art can make various changes as necessary.
Therefore, the description limited to the shape disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded one part or all part is included in this invention.
例えば、支持手段11は、種々の設計変更が可能であり、図5に示されるように、ウエハWの下面に気体Gを噴出することで当該ウエハWを吸引支持可能な正圧吸引手段27を備えた構成としてもよい。この場合、気体Gの噴出によって板状部材に接触する事なく当該板状部材を搬送することができる。正圧吸引手段27としては、特に限定されないが、円錐凹部を有する外部材27Aと、この外部材27Aの円錐凹部と所定のクリアランスCを形成可能な円錐凸部を有し、閉ループ状の噴出口27Cを形成する内部材27Bとからなり、図示しない加圧ポンプの作動により噴出口27Cに気体を供給可能に設けられている。
For example, the design of the
また、移動手段12は、図示構成例に限られるものでなく、各種の直動モータや単軸ロボット、エアシリンダ或いはこれらを組み合わせた構成として、前述のようにウエハWの搬送を行えるようにしてもよい。
Further, the moving
更に、本発明における板状部材としては、半導体ウエハに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。 Furthermore, the plate-like member in the present invention is not limited to a semiconductor wafer, and other plate-like members such as a glass plate, a steel plate, or a resin plate can also be targeted. It may be a wafer or a compound wafer.
また、支持手段11を構成するアーム部材15や、補助手段13を構成する補助アーム部材26は、前記実施形態に示されるような二股状に分岐した形状のものに限定されることはなく、三股以上に分岐した形状のもの、二股状に分岐することのないI型、板状部材と同形状のもの、板状部材と相似的な関係となる形状のもの、円形、三角形、四角形やそれ以上の多角形、幾何学的な形状であってもよい。
Further, the
更に、補助手段13が噴出する気体としては、大気、空気、窒素ガスやネオンガスに代表される不活性ガス、板状部材の静電気を除去するためのイオンを含んだガス等であってもよい。 Further, the gas ejected by the auxiliary means 13 may be air, air, an inert gas typified by nitrogen gas or neon gas, or a gas containing ions for removing static electricity from the plate-like member.
また、補助手段13が支持手段11の吸引支持を補助する手段として、気体以外に、液体、磁力等であってもよい。磁石の場合は、板状部材に磁力を帯びさせ、同じ磁極のものを板状部材に近づけることで、その反発力で板状部材を支持手段11側に付勢するように構成すればよい。 In addition to gas, the auxiliary means 13 may be liquid, magnetic force, or the like as means for assisting suction support of the support means 11. In the case of a magnet, a magnetic force is applied to the plate member, and the same magnetic pole is brought close to the plate member so that the plate member is biased toward the support means 11 by the repulsive force.
更に、負圧吸引手段16はポーラス体以外に、複数又は単数の孔で構成してもよい。 Furthermore, the negative pressure suction means 16 may be composed of a plurality or a single hole in addition to the porous body.
10 搬送装置
11 支持手段
12 移動手段
13 補助手段
27 正圧吸引手段
W 半導体ウエハ(板状部材)
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W Semiconductor wafer (plate member)
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