JP2011077204A - Separation processing apparatus and separation method for semiconductor substrate, separation mechanism and separation method for semiconductor substrate, carrier apparatus for semiconductor substrate, and nozzle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method, capable of automatically separating semiconductor substrates from each other, which are in contact with each other in a wet state, at a high speed without breakage, and to provide an apparatus and a method, capable of safely carrying the separated semiconductor substrates without breakage. <P>SOLUTION: The separation processing apparatus for semiconductor substrates has: a loader section 10 which arranges a plurality of substrates, arrayed in contact with one another in the wet state, into liquid; a carrying section 20 which holds the substrate 2, arranged in the front row at the loader part 10, in the liquid, and carries it to an unloader section 30 outside the liquid; and the unloader section 30 which places the substrate 2 outside the liquid, and carries it to a taking-out section. In the separation processing apparatus for semiconductor substrates, the carrying section 30 has: a driving member 22 coupled to a rotary shaft 21 to perform rotational circular movement having a predetermined radius; a link arm 210 having one end side fixed rotatably to the driving member 22; a track path 201 on which the other end side of the link arm 210 slides to define a track thereof; and a chuck 100 fixed to the other end side of the link arm 210. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽光発電などの光起電力発電装置などに用いられる半導体基板の分離装置および液体を用いる吸着装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor substrate separation device and a liquid adsorption device used in photovoltaic power generation devices such as solar power generation.

現在太陽電池等の用途に用いられる光起電力用基板は使用材料の種類によって結晶系、アモルファス系、化合物系等に分類される。これらの中でも、従来高効率であることから、ほとんどの場合単結晶系シリコンが用いられていた。一方、高効率化が難しいという弱点はあるものの、低コストで製造できるというメリットから近年多結晶型シリコンも徐々に市場に受け入れられてきている。しかし、依然として現時点での主流は結晶系シリコンである。   Photovoltaic substrates currently used for applications such as solar cells are classified into crystalline, amorphous, compound and the like depending on the type of material used. Among these, single crystal silicon has been used in most cases because of its high efficiency. On the other hand, although there is a weak point that it is difficult to achieve high efficiency, polycrystalline silicon has been gradually accepted in the market in recent years because of the merit that it can be manufactured at low cost. However, the mainstream at present is still crystalline silicon.

結晶系シリコン基板は、品質の優劣はあるものの一般的な半導体デバイスに使用されている半導体基板と同様なプロセスにより製造される。一般に半導体基板(ウエーハ)は、引上げ法(チョクラルスキー法、CZ法)で育成されたインゴットブロックを鏡面状の薄板に加工することで製造される。   A crystalline silicon substrate is manufactured by a process similar to that of a semiconductor substrate used in a general semiconductor device, although the quality is superior or inferior. Generally, a semiconductor substrate (wafer) is manufactured by processing an ingot block grown by a pulling method (Czochralski method, CZ method) into a mirror-like thin plate.

この、CZ法により製造されたシリコン単結晶インゴットは研削され、所定の寸法とされ、さらに所定の長さに切断される。柱状に加工されたインゴットは、例えばエポキシ系の接着剤でカーボン製のベースホルダに固定され、マルチワイヤーソーによってスライスされる。スライスされたインゴットはベースホルダに接着されたまま、ベースホルダを上向きにして吊り下げられ、洗浄タンクへと導入され、粗洗浄、若しくは前工程洗浄と称する洗浄処理が行われる。   This silicon single crystal ingot manufactured by the CZ method is ground to a predetermined size, and further cut to a predetermined length. The column-processed ingot is fixed to a carbon base holder with, for example, an epoxy-based adhesive and sliced by a multi-wire saw. The sliced ingot is hung with the base holder facing upward while being bonded to the base holder, introduced into a cleaning tank, and a cleaning process called rough cleaning or pre-process cleaning is performed.

その後、仕上げ洗浄や後工程でのエッチング等の必要な処理が行われ半導体基板ができあがる。   Thereafter, necessary processing such as finish cleaning and etching in a later process is performed, and a semiconductor substrate is completed.

ところで、前記粗洗浄の後、次工程に移すためにスライスされた半導体基板を所定の規格のトレー・カセット内に納めたり、整列させる必要がある。しかし、洗浄タンクから取り出された粗洗浄後の半導体基板は、各基板が濡れた状態で密着しており、これを1枚ずつ分離したり整列させる作業は非常に困難である。従来、この行程は作業員の手作業により行われていたため、製造工程全体の自動化や、低コスト化を図る上で大きな障害になっていた。また、ウエット状態で密着した脆弱な半導体基板同士を無理矢理引き剥がそうとすると容易に破損してしまい、自動化を妨げる大きな要因となっていた。   By the way, after the rough cleaning, it is necessary to place or align the sliced semiconductor substrate in a tray cassette of a predetermined standard in order to move to the next process. However, the roughly cleaned semiconductor substrates taken out from the cleaning tank are in close contact with each other in a wet state, and it is very difficult to separate and align them one by one. Conventionally, this process has been performed manually by workers, which has been a major obstacle to automation of the entire manufacturing process and cost reduction. Moreover, if the fragile semiconductor substrates that are in close contact with each other in the wet state are forcibly peeled apart, they are easily damaged, which is a major factor that hinders automation.

ところで、特開平9−129587号公報には、ベルヌーイ保持具にてシリコンウエハを保持する試料保持方法、試料回転方法及び試料表面の液体処理方法並びにそれらの装置が開示されている。また、ベルヌーイ保持具に用いられるのは流体と記載され、流体の一例として液体も記載されている。しかし、この文献に開示されているベルヌーイ保持具は、単にシリコンウエハの洗浄処理を行う際に非接触でウエハを保持するために用いられるものであり、ウエハを保持したまま移動する機構に用いられるものではない。このため、この文献のベルヌーイ保持具は、洗浄、エッチングのための装置、機構と一体となっていて、チャッキング装置に転用することは困難である。また、実施例でベルヌーイ保持具に用いられているのは気体だけであり、液中での使用に関する示唆もない。   By the way, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-129587 discloses a sample holding method for holding a silicon wafer with a Bernoulli holder, a sample rotating method, a liquid processing method for a sample surface, and an apparatus thereof. Moreover, what is used for Bernoulli holders is described as fluid, and liquid is also described as an example of fluid. However, the Bernoulli holder disclosed in this document is used only to hold a wafer in a non-contact manner when cleaning a silicon wafer, and is used for a mechanism that moves while holding the wafer. It is not a thing. For this reason, the Bernoulli holder of this document is integrated with an apparatus and a mechanism for cleaning and etching, and is difficult to divert to a chucking apparatus. Moreover, only the gas is used for the Bernoulli holder in the examples, and there is no suggestion regarding use in the liquid.

以上のように、従来の半導体製造工程で用いられる装置は、ウエット状態で密着した半導体基板をそのまま扱うことは困難であり、これを分離、搬送するためには人手に頼らざるをえないのが現状であった。また、液中で半導体基板を適切に保持したり移動するための装置も十分な検討がなされているとはいえず、多くの場合複雑かつ高価な装置でしか実現されていない。また、従来のベルヌーイチャックは、気体を用いるものが主流であり、液体を用いたものは殆ど検討されていない。しかも、従来のベルヌーイチャックは機構が複雑で高価であり、流体の使用量を低減する検討も不十分である。   As described above, it is difficult for a device used in a conventional semiconductor manufacturing process to handle a semiconductor substrate adhered in a wet state as it is, and it is necessary to rely on human hands to separate and transport it. It was the current situation. Moreover, it cannot be said that an apparatus for appropriately holding or moving a semiconductor substrate in a liquid has been sufficiently studied, and in many cases, it is realized only with a complicated and expensive apparatus. Further, as for the conventional Bernoulli chuck, those using a gas are the mainstream, and those using a liquid are hardly studied. Moreover, the conventional Bernoulli chuck has a complicated mechanism and is expensive, and studies for reducing the amount of fluid used are insufficient.

特開平9−129587号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-129487

解決しようとする課題は、ウエット状態で密着した半導体基板同士を破損することなく自動的に、高速で分離することが可能な装置および方法を提供することである。
また、分離した半導体基板を破損することなく安全に搬送できる装置および方法を提供することである。
また、液中または気中で密着した半導体基板同士を安全に分離できる機構や装置および方法を提供することである。
また、極めて簡単な構成で液中でも半導体基板を安全に保持でき、流体の使用量も少ないノズル、およびこれを用いた機構や装置を提供することである。
The problem to be solved is to provide an apparatus and a method capable of automatically separating at high speed without damaging semiconductor substrates adhered in a wet state.
Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method that can safely transport a separated semiconductor substrate without damaging it.
Another object of the present invention is to provide a mechanism, apparatus, and method capable of safely separating semiconductor substrates that are in close contact with each other in liquid or air.
Another object of the present invention is to provide a nozzle that can safely hold a semiconductor substrate even in a liquid with an extremely simple configuration and uses a small amount of fluid, and a mechanism and apparatus using the nozzle.

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成とした。
(1)ウエット状態で密着配列した複数の半導体基板を液中に収納・配置するローダー部と、
前記ローダー部の最前列に配置されている半導体基板を液中で保持して液外のアンローダー部に搬送する搬送部と、
半導体基板を液外で載置し取り出し部まで搬送するアンローダー部とを有し、
前記搬送部は、回転駆動する回転軸に連結され所定半径の回転円運動を行う駆動部材と、この駆動部材に一端側が回動自在に固定されたリンクアームと、このリンクアームの他端側が摺動しかつその軌道を規定する軌道路と、前記リンクアームの他端側に固定されているチャックとを有する半導体基板の分離処理装置。
(2)前記搬送部は、液中での進行方向における半導体基板の投影面積が最小になる姿勢を保持して搬送する上記(1)の半導体基板の分離処理装置。
(3)前記ローダー部の前列近傍には、半導体基板に基板面と水平方向から流体を吹き付けて基板同士を分離する分離機構が配置されている上記(1)または(2)の半導体基板の分離処理装置。
(4)前記搬送部は、ベルヌーイ原理を応用したチャックを有する上記(1)〜(3)のいずれかの半導体基板の分離処理装置。
(5)外縁部のみが相互に固定され密着配置された2つの板状部材からなり、一方の板状部材には流体吐出口が形成され、他方の板状部材には前記流体吐出口と異なる位置であってお互いの開口が重ならない位置に流体供給口が形成されているノズル。
(6)一部領域を除き外縁部のみが相互に固定され密着配置された2つの板状部材からなり、何れか一方の板状部材に流体供給口が形成され、
前記固定されていない領域を吐出口として流体を放出するノズル。
(7)前記ノズルは、2つの板状部材の一方、または双方が供給された流体の圧力により変形して生じた隙間を流路とする上記(5)または(6)のノズル。
(8)上記(1)〜(4)のいずれかの半導体基板の分離装置のチャックに用いられる上記(5)または(7)のノズル。
(9)上記(3)の分離装置に用いられる上記(6)または(7)のノズル。
(10)密着配置された半導体基板を液中に浸漬し、次いで基板面と平行な方向から流体を吹き付けて半導体基板同士を分離する半導体基板の分離方法。
(11)液中でベルヌーイ原理を応用したチャックにより半導体基板を保持し、進行方向における半導体基板の投影面積が最小になる姿勢を保持して搬送する半導体基板の搬送方法。
(12)密着配置された半導体基板の分離位置周囲に1つまたは2つ以上の流体吐出口を配置し、この流体吐出口から半導体基板に対し基板面と平行な方向に流体を吹き付け、半導体基板同士を分離する半導体基板の分離機構。
The present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
(1) a loader unit for storing and arranging a plurality of semiconductor substrates arranged in close contact with each other in a wet state;
A transport unit that holds the semiconductor substrate disposed in the front row of the loader unit in a liquid and transports the semiconductor substrate to an unloader unit outside the liquid;
An unloader part for placing the semiconductor substrate outside the liquid and transporting it to the take-out part;
The transport unit includes a drive member that is connected to a rotary shaft that is rotationally driven and performs a circular motion of a predetermined radius, a link arm that is rotatably fixed to the drive member, and a second end side of the link arm that slides. An apparatus for separating a semiconductor substrate, comprising: a track path that moves and defines a track thereof; and a chuck that is fixed to the other end of the link arm.
(2) The semiconductor substrate separation processing apparatus according to (1), wherein the transport unit transports the semiconductor substrate while maintaining a posture in which a projected area of the semiconductor substrate in the traveling direction in the liquid is minimized.
(3) In the vicinity of the front row of the loader portion, a separation mechanism for separating the substrates from each other by spraying a fluid from the substrate surface in a horizontal direction is disposed on the semiconductor substrate. Processing equipment.
(4) The semiconductor substrate separation processing apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the transport unit includes a chuck that applies Bernoulli's principle.
(5) It consists of two plate-like members in which only the outer edge portions are fixed to each other and closely arranged, one plate-like member has a fluid discharge port, and the other plate-like member is different from the fluid discharge port. A nozzle in which a fluid supply port is formed at a position where the openings do not overlap each other.
(6) It consists of two plate-like members in which only the outer edge portion is fixed to each other except in a partial region, and a fluid supply port is formed in any one of the plate-like members,
A nozzle that discharges fluid using the unfixed region as a discharge port.
(7) The nozzle according to (5) or (6), wherein the nozzle is a gap formed by deformation caused by the pressure of the fluid supplied to one or both of the two plate-like members.
(8) The nozzle according to (5) or (7), which is used for a chuck of the semiconductor substrate separation device according to any one of (1) to (4).
(9) The nozzle according to (6) or (7), which is used in the separation device according to (3).
(10) A semiconductor substrate separation method in which a semiconductor substrate placed in close contact is immersed in a liquid, and then a fluid is sprayed from a direction parallel to the substrate surface to separate the semiconductor substrates.
(11) A method for transporting a semiconductor substrate, in which the semiconductor substrate is held in a liquid by a chuck applying the Bernoulli principle, and the posture in which the projected area of the semiconductor substrate in the traveling direction is minimized is transported.
(12) One or two or more fluid discharge ports are arranged around the separation position of the closely arranged semiconductor substrate, and fluid is sprayed from the fluid discharge port to the semiconductor substrate in a direction parallel to the substrate surface. A semiconductor substrate separation mechanism that separates them from each other.

本発明の装置および方法は、ウエット状態で密着した半導体基板同士を破損することなく自動的に、高速で分離することが可能である。また、分離した半導体基板を破損することなく安全に搬送できる。
また、本発明の機構、装置および方法は、液中または気中で密着した半導体基板同士をダメージを与えたり破損することなく分離することができる。
また、本発明のズルまたは機構およびこれを備えた装置は、安価に製造でき極めて簡単な構成で流体中でワークを安全に保持することができ、流体の使用量も少ないという利点がある。
The apparatus and method of the present invention can automatically and rapidly separate semiconductor substrates that are in close contact with each other in a wet state without damaging them. Further, the separated semiconductor substrate can be safely transported without being damaged.
In addition, the mechanism, apparatus and method of the present invention can separate semiconductor substrates that are in close contact with each other in liquid or air without damaging or damaging them.
Further, the present invention has a merit that the slur or mechanism of the present invention and the apparatus including the same can be manufactured at low cost, can safely hold a workpiece in a fluid with a very simple configuration, and use less fluid.

図1は、本発明装置の一実施例を示す断面図である。(実施例1)FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the apparatus of the present invention. Example 1 図2は、本発明装置の一実施例を示す平面図である。(実施例1)FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the apparatus of the present invention. Example 1 図3は、ローダー部と搬送部の詳細構造を示す側面図である。(実施例1)FIG. 3 is a side view showing a detailed structure of the loader unit and the transport unit. Example 1 図4は、搬送部の詳細構造を示す側面図である。(実施例1)FIG. 4 is a side view showing a detailed structure of the transport unit. Example 1 図5は、搬送部の軌道路における動作を示す側面図である。(実施例1)FIG. 5 is a side view showing the operation of the transport unit on the track. Example 1 図6は、搬送部の軌道路における各部材の軌跡を示す模式図である。(実施例1)FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the trajectory of each member in the track of the transport unit. Example 1 図7は、本発明のノズルの一実施例を示す平面図である。(実施例1)FIG. 7 is a plan view showing an embodiment of the nozzle of the present invention. Example 1 図8は、本発明のノズルの一実施例を示す側面図である。(実施例1)FIG. 8 is a side view showing an embodiment of the nozzle of the present invention. Example 1 図9は、本発明装置、方法の動作順序を示したフローチャートである。(実施例1)FIG. 9 is a flowchart showing the operation sequence of the apparatus and method of the present invention. Example 1 図10は、本発明のノズルの動作状態を示した図面代用写真である。(実施例1)FIG. 10 is a drawing-substituting photograph showing the operating state of the nozzle of the present invention. Example 1 図11は、図10の一部を拡大した図面代用写真である。(実施例1)FIG. 11 is a drawing substitute photograph in which a part of FIG. 10 is enlarged. Example 1

本発明装置は、例えば図1に示すような構成によりなり、ウエット状態で密着配列した複数の半導体基板を液中に収納・配置するローダー部(10)と、前記ローダー部(10)の最前列に配置されている半導体基板(2)を液中で保持して液外のアンローダー部(30)に搬送する搬送部(20)と、半導体基板を液外で搬送部から受け取り、載置し取り出し部まで搬送するアンローダー部(30)とを有し、前記ローダー部の前列近傍には、半導体基板(2)に基板面と水平方向から流体を吹き付けて基板同士を剥離する剥離部が配置されている。   The apparatus according to the present invention has a structure as shown in FIG. 1, for example, and stores and arranges a plurality of semiconductor substrates closely arranged in a wet state in the liquid, and the front row of the loader parts (10). The semiconductor substrate (2) disposed in the substrate is held in the liquid and transferred to the unloader unit (30) outside the liquid, and the semiconductor substrate is received from the transfer unit outside the liquid and placed. An unloader part (30) for conveying to the take-out part is provided, and a peeling part for blowing the fluid from the substrate surface and the horizontal direction to the semiconductor substrate (2) and separating the substrates from each other is arranged in the vicinity of the front row of the loader part. Has been.

上記構成により、ウエット状態で密着配列、または積層された半導体基板を自動的に安全かつ確実に分離し、個別に取り出すことができ、これまで人手によって行われていた行程を自動化でき、しかも高速に処理することができる。   With the above configuration, semiconductor substrates stacked or stacked in a wet state can be automatically and safely separated and taken out individually, and the processes that have been performed manually can be automated at high speed. Can be processed.

ローダー部は、ウエット状態で密着し、配列または積層された半導体基板を収納し、基板を1枚ずつチャック位置に搬送する。このように基板を搬送する方法としては、公知の種々の機構を用いることができるが、基板下部にベルトを配置してこのベルトにより搬送するとよい。ベルトにより搬送する場合、半導体基板の収納ケース底面よりベルト正面を僅かに高い位置に調整することで、半導体基板の下端部と収納ケース底面とのすれが防止でき、半導体基板のダメージを防止できる。また、ベルトだけで基板下部を搬送すると、基板上部が取り残され、基板列が倒壊してしまうので、配置された基板の後端部を別の機構で支持することが望ましい。具体的には、ベルトと連動して動作する支え等の支持機構を設けるとよい。   The loader unit is closely attached in a wet state, accommodates semiconductor substrates arranged or stacked, and conveys the substrates one by one to the chuck position. As a method for transporting the substrate as described above, various known mechanisms can be used. However, a belt may be disposed under the substrate and transported by this belt. When transporting by a belt, by adjusting the front surface of the belt to a position slightly higher than the bottom surface of the storage case of the semiconductor substrate, it is possible to prevent the lower end portion of the semiconductor substrate from slipping from the bottom surface of the storage case, thereby preventing damage to the semiconductor substrate. Further, if the lower part of the substrate is transported only by the belt, the upper part of the substrate is left behind and the substrate row collapses. Therefore, it is desirable to support the rear end portion of the arranged substrate by another mechanism. Specifically, a support mechanism such as a support that operates in conjunction with the belt may be provided.

ローダー部の基板列ないし基板積層体は、液中に浸漬することにより基板同士が剥離しやすくなり、分離が容易になる。このため、基板をチャックする手段によっては、液中でそのまま分離することも可能である。しかし、基板列の先頭部分に、密着した基板同士をある程度分離する分離機構を設けると、さらに分離が容易になり、その後の基板の保持、搬送が極めて容易になる。   Substrates or substrate laminates in the loader part are easily separated from each other by being immersed in the liquid, and separation is facilitated. For this reason, depending on the means for chucking the substrate, it can be separated in the liquid as it is. However, if a separation mechanism for separating the adhered substrates to some extent is provided at the head portion of the substrate row, the separation becomes easier, and the subsequent holding and transporting of the substrate becomes extremely easy.

基板分離機構としては、種々の方式が考えられるが、本発明では以下のような機構ないし方法を用いることが好ましい。先ず、密着配置された半導体基板の分離位置周囲に流体吐出口を配置する。そして、この流体吐出口から半導体基板に対し基板面と平行な方向に流体を吹き付ける。吹き付けられた流体は、基板面と平行方向から半導体基板端部に当たるから、密着した基板同士の僅かな隙間に入り込み、隙間を拡大する。そして同様な作用により、さらに隙間が拡大し半導体基板同士が分離した状態になる。このように、単に流体を半導体基板に基板面と平行な方向から吹き付けるだけなので、基板に余計な力を加えることなく容易に分離でき、基板に物理的ダメージを与えることもない。設ける流体吐出口の数は特に限定されるものではなく、1つまたは2つ以上であり、分離に必要な数を設けるとよい。   Various methods are conceivable as the substrate separation mechanism. In the present invention, the following mechanism or method is preferably used. First, a fluid discharge port is arranged around the separation position of the closely arranged semiconductor substrate. Then, fluid is sprayed from the fluid discharge port to the semiconductor substrate in a direction parallel to the substrate surface. Since the sprayed fluid hits the end of the semiconductor substrate from the direction parallel to the substrate surface, it enters a slight gap between the closely attached substrates and enlarges the gap. By the same action, the gap is further enlarged and the semiconductor substrates are separated from each other. In this way, since the fluid is simply sprayed onto the semiconductor substrate from a direction parallel to the substrate surface, it can be easily separated without applying extra force to the substrate, and the substrate is not physically damaged. The number of the fluid discharge ports to be provided is not particularly limited, and is one or two or more, and the number necessary for separation may be provided.

搬送部は、ローダー部の基板最前列から1枚毎に基板を保持し、液中から液上まで搬送した後、アンローダーの所定の位置に基板を載置する。このような動作を行う機構としては、半導体搬送装置として公知のベルト機構やロボットアーム等が挙げられる。しかし、ベルトでの搬送は、液中では抵抗要素が多く、不要な液流が生じたり基板の姿勢を保つことも困難なため不向きである。ロボットアームは、防水性さえ確保できれば使用することは可能であるが、装置や制御が複雑であり、迅速な動作も難しく、コストの大幅な上昇と装置の大型化を招く。   The transport unit holds the substrates one by one from the frontmost row of the substrates in the loader unit, transports the substrate from the liquid to the top, and then places the substrate at a predetermined position of the unloader. As a mechanism for performing such an operation, a belt mechanism, a robot arm, or the like known as a semiconductor transfer device can be given. However, the conveyance by the belt is not suitable because there are many resistance elements in the liquid, and it is difficult to generate an unnecessary liquid flow or to maintain the posture of the substrate. The robot arm can be used as long as it is waterproof, but the device and control are complicated, and quick operation is difficult, resulting in a significant increase in cost and size of the device.

そこで本発明では、回転動作を行う駆動装置と、これにより動作するリンクもしくはカム機構、あるいはこれから派生した機構を組み合わせて搬送動作を行わせるようにした。つまり、所定の大きさの円運動とを行う部材と、この円運動を搬送経路を辿るの動作に変換する部材とを組み合わせ搬送機構とした。このため、機構が比較的単純で、構成部品も少なく、極めて低コストで提供でき、耐久性もあり、メンテナンスも容易である。また、制御も回転装置を制御するだけでよく、制御装置に要するコストも安価で済む。   Therefore, in the present invention, the conveying operation is performed by combining the driving device that performs the rotation operation and the link or cam mechanism that operates thereby, or a mechanism derived therefrom. That is, a member that performs a circular motion of a predetermined size and a member that converts this circular motion into an operation of following the transport path are combined to form a transport mechanism. Therefore, the mechanism is relatively simple, there are few components, it can be provided at a very low cost, it is durable, and maintenance is easy. Further, the control only needs to control the rotating device, and the cost required for the control device can be reduced.

具体的には、先ず、回転駆動装置の回転軸に連結され所定半径の回転円運動を行う駆動部材を設ける。この駆動部材は搬送軌跡に近い回転半径で回転する駆動支点を与えるものである。このため、駆動部材も、所定半径の円運動を与える支点を提供しうるものであれば、その形状は限定されるものではなく、円盤状でも、1または2本以上のアームでも、星形や波形の形状の板やブロックでもよい。そして、この駆動部材にリンクアームの一端側を回動自在に固定する。また、リンクアームの他端側は軌道路に摺動自在に固定する。前記リンクアームは駆動部材の回転円動作を、軌道路の軌跡をなぞる動作に変換するための部材であり、このような機能を有するものであれば棒状でも、板状でも、他の形状でもよい。このようにリンクアームは、駆動部材の円運動と、搬送軌道との間に介在して両者の軌跡のずれを吸収して連結する機能を有する。   Specifically, first, a drive member that is connected to the rotary shaft of the rotary drive device and performs a circular motion of a predetermined radius is provided. This drive member provides a drive fulcrum that rotates at a radius of rotation close to the transport locus. For this reason, the shape of the drive member is not limited as long as it can provide a fulcrum that gives a circular motion with a predetermined radius. The shape of the drive member may be a disc shape, one or more arms, a star shape, A corrugated plate or block may be used. And the one end side of a link arm is fixed to this drive member so that rotation is possible. The other end of the link arm is slidably fixed to the track. The link arm is a member for converting the rotational circular motion of the drive member into an operation that traces the trajectory of the track, and may have a rod shape, a plate shape, or another shape as long as it has such a function. . As described above, the link arm is interposed between the circular motion of the driving member and the transport track, and has a function of coupling by absorbing a shift between both tracks.

軌道路は、搬送路を規定するものであり、前記リンクアームの他端側が摺動してその軌道を規定する。従って、軌道路を搬送路に沿った形状にすれば、リンクアームの他端が、搬送を行えるようになる。そして、リンクアームの他端側に半導体基板を保持できるチャックを配置すれば、基板を保持して搬送が行える。軌道路は、その内部に摺動用のガイドローラー等を収容し、摺動可能な空間と軌跡を形成できるものであればよく、板状の部材に軌道路に相当する部分を切り欠いたり、板状、棒状の部材を摺動路を空けて配置し得たりして構成してもよい。また、棒状、パイプ状の部材を2本平行にレール状に配置して軌道路とし、これを挟持ないし把持しながチャック支持部材とこれに付属する部材が摺動するようにしてもよい。   The track path defines a transport path, and the other end side of the link arm slides to define the track. Therefore, if the track path is shaped along the transport path, the other end of the link arm can perform transport. If a chuck capable of holding the semiconductor substrate is disposed on the other end side of the link arm, the substrate can be held and transported. The track path only needs to accommodate a sliding guide roller or the like inside and form a slidable space and track, and a plate-like member is cut out at a portion corresponding to the track path, A rod-like member may be arranged with a sliding path therebetween. Alternatively, two rod-like and pipe-like members may be arranged in parallel in a rail shape to form a track, and the chuck support member and the member attached thereto may slide while sandwiching or gripping this.

チャックは、ワークを保持して搬送することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、公知の半導体基板のチャッキング機構から最適なものを選択して用いることができる。具体的には、乾燥状態でのハンドリングでは真空式吸着機構、ベルヌーイ式吸着機構、空気圧・電磁力を用いた機械式チャック、ロボットハンド等がある。   The chuck is not particularly limited as long as it can hold and transport a workpiece, and an optimum chuck can be selected from known chucking mechanisms for semiconductor substrates. Specifically, handling in a dry state includes a vacuum suction mechanism, a Bernoulli suction mechanism, a mechanical chuck using air pressure and electromagnetic force, a robot hand, and the like.

本発明では液中でのハンドリングが必要であるから、前記チャッキング機構をそのまま転用することは困難である。従来の真空式吸着機構、ベルヌーイ式吸着機構は何れも気体を流体として用いることが前提で、液体を流体として用いることは考慮されていないものが殆どである。また、真空得式吸着機構や機械式チャックは半導体基板に与えるダメージが大きく現実的ではない。ロボットハンドは、動作機構に防水性を与えればある程度転用することも可能であるが、装置や制御が複雑で、装置全体のコストを大きく引き上げてしまう。   In the present invention, since handling in a liquid is necessary, it is difficult to divert the chucking mechanism as it is. Both conventional vacuum suction mechanisms and Bernoulli suction mechanisms are based on the premise that gas is used as a fluid, and most are not considered to use liquid as a fluid. Further, the vacuum-type suction mechanism and the mechanical chuck are not realistic because they damage the semiconductor substrate. The robot hand can be diverted to some extent if waterproofing is provided to the operation mechanism, but the apparatus and control are complicated, which greatly increases the cost of the entire apparatus.

そこで本発明では以下の構成のノズルを、ベルヌーイ原理を応用したチャックとして用いることが好ましい。このノズルは、密着配置された2つの板状部材からなる。2つの板状部材には、流体供給口と流体吐出口とが板状部材の何れかにそれぞれ形成されている。また、流体供給口と流体吐出口とは、それぞれの開口部分が重ならないように板状部材の平面内の離間した位置に配置されている。例えば、一方の板状部材には、部材中央部付近に流体吐出口が形成され、他方の板状部材には前記流体吐出口と異なる位置であってお互いの開口部分が重ならない位置に流体供給口が形成されている。   Therefore, in the present invention, it is preferable to use a nozzle having the following configuration as a chuck applying the Bernoulli principle. This nozzle consists of two plate-like members arranged in close contact. The two plate-like members have a fluid supply port and a fluid discharge port formed in any one of the plate-like members. Further, the fluid supply port and the fluid discharge port are arranged at positions separated from each other in the plane of the plate-like member so that the respective opening portions do not overlap. For example, one plate-shaped member has a fluid discharge port formed near the center of the member, and the other plate-shaped member supplies fluid to a position that is different from the fluid discharge port and where the opening portions do not overlap each other. Mouth is formed.

2つの板状部材は、その周縁部のみ互いに固定され、それ以外の部分、特に流体供給口と流体吐出口を結ぶ領域は密着配置されただけの状態になっている。固定の手段は、必要に応じて公知の如何なる方法を用いてもよく、例えば、溶着、溶接、接着、ネジなどによる機械的固定でもよい。また、必要により前記吐出口周囲にホーン状の開口部を設けてもよい。このノズルは以上の構成だけで完成する。   The two plate-like members are fixed to each other only at their peripheral portions, and the other portions, in particular, the region connecting the fluid supply port and the fluid discharge port are only in close contact with each other. As a fixing means, any known method may be used as necessary, for example, mechanical fixing by welding, welding, adhesion, screws, or the like may be used. Further, if necessary, a horn-shaped opening may be provided around the discharge port. This nozzle is completed only by the above configuration.

そして、前記流体供給口に所定圧力の流体を供給すると、2つの板状部材の一方、または双方が供給された流体の圧力により変形して互いの板の間に隙間を生じる、この生じた隙間には流体が流入してさらに隙間を広げ流路となる。そして、流体吐出口から流体が勢いよく吹き出す。また、このような構造にすることで、噴出する流体の圧力を得るのに必要な流体の流量を少なくすることができる。このため、省エネ、省資源にも寄与できる。   When a fluid having a predetermined pressure is supplied to the fluid supply port, one or both of the two plate-like members are deformed by the pressure of the supplied fluid, and a gap is formed between the plates. When the fluid flows in, the gap is further widened to form a flow path. Then, the fluid blows out vigorously from the fluid discharge port. Further, with such a structure, the flow rate of the fluid necessary to obtain the pressure of the ejected fluid can be reduced. For this reason, it can also contribute to energy saving and resource saving.

吐出した流体をワークの基板面に当てると、ノズルとの間が所定距離になる位置でベルヌーイ効果が生じ、ワークを保持できる。つまり、液中でも非接触でワークを保持し搬送することができる。   When the discharged fluid is applied to the substrate surface of the workpiece, the Bernoulli effect is generated at a position where the distance from the nozzle is a predetermined distance, and the workpiece can be held. That is, the workpiece can be held and transported in the liquid without contact.

また、前記ノズルは前記分離機構に用いることもできる。この場合、上記ノズルをそのまま用いてもよいが、以下のような分離機構用の構成にするとよい。この構成では、吐出口および開口部は設けない。その代わり、2枚の板状部材を互いに固定する部分に、一部固定しない領域を設ける。言い換えれば、2つの板状部材は、一部領域を除いた周縁部のみが互いに固定され、それ以外の部分、特に流体供給口と固定されていない周縁部を結ぶ領域は密着配置されただけの状態になっている。そして、この固定されていない一部領域の周縁部が吐出口として機能する。   The nozzle can also be used for the separation mechanism. In this case, the nozzle may be used as it is, but the following configuration for the separation mechanism is preferable. In this configuration, the discharge port and the opening are not provided. Instead, a region where the two plate-like members are fixed to each other is provided with a region that is not partially fixed. In other words, in the two plate-like members, only the peripheral portions except for a part of the region are fixed to each other, and the other portions, particularly the region connecting the fluid supply port and the non-fixed peripheral portion are only closely arranged. It is in a state. And the peripheral part of this partial area | region which is not fixed functions as a discharge outlet.

そして、上記同様前記流体供給口に所定圧力の流体を供給すると、2つの板状部材の一方、または双方が供給された流体の圧力により変形して互いの板の間に隙間を生じる、この生じた隙間には流体が流入してさらに隙間を広げ流路となる。しかしこの構成例では、吐出口が形成されていないので、流体は固定されていない周縁部から勢いよく吹き出すことになる。このため、固定されていない周縁部の大きさや領域を変えることで、任意の大きさの帯状、線状の領域から流体を流出させることができる。このように、流体を帯状に吹き付けることができるので、半導体基板に基板面と平行に、広い領域に渡って流体を当てることができ、より効果的に分離を行うことができる。   Then, when a fluid of a predetermined pressure is supplied to the fluid supply port as described above, one or both of the two plate-like members are deformed by the pressure of the supplied fluid, and a gap is generated between the plates. The fluid flows into and further widens the gap to form a flow path. However, in this configuration example, since the discharge port is not formed, the fluid is blown out vigorously from the peripheral portion which is not fixed. For this reason, by changing the size and area of the peripheral edge that is not fixed, the fluid can be allowed to flow out from a band-shaped or linear area having an arbitrary size. Thus, since the fluid can be sprayed in a band shape, the fluid can be applied to the semiconductor substrate over a wide region in parallel with the substrate surface, and separation can be performed more effectively.

搬送部により搬送される半導体基板は、液中を搬送する際、液の抵抗を少なくするため、進行方向に対する投影面積が最小になるような姿勢を保持して搬送される。言い換えると、基板を搬送するときに、基板面と平行な方向に向け移動する。また、基板面と平行な方向に対して多少斜め方向を向いていてもよいが、搬送開始位置での基板面に対して20度以内であることが望ましい。   The semiconductor substrate transported by the transport unit is transported while maintaining a posture that minimizes the projected area with respect to the traveling direction in order to reduce the resistance of the liquid when transporting in the liquid. In other words, when the substrate is transported, it moves in a direction parallel to the substrate surface. Further, it may be slightly inclined with respect to the direction parallel to the substrate surface, but is preferably within 20 degrees with respect to the substrate surface at the transfer start position.

具体的には、基板面が垂直方向に向いたスタック状態で配列された基板は、チャッキングした後そのまま垂直方向に搬送移動される。これは、搬送部の回転動作の一部を直線状に矯正することで実現できる。液上まで搬送されると、今度はローダーに載置するため、姿勢を90°転換し基板面が水平方向になる。これは、搬送部の回転動作により容易に行わせることができる。そして、そのままの指定でアンローダー部にまで搬送することで、搬送動作は完了する。このとき、アンローダー上における基板の姿勢は、搬送方向に対して僅かに下方を向いた状態にすることが望ましい。具体的には、搬送方向に対して0.5〜10°、好ましくは1〜5°程度である。このような姿勢を取ることで、アンローダ上にソフトランディングして、基板を安全かつスムーズに載置できる。   Specifically, the substrates arranged in a stack state in which the substrate surfaces face the vertical direction are transported and moved in the vertical direction as they are after chucking. This can be realized by straightening a part of the rotation operation of the transport unit. When transported to the top of the liquid, it is now placed on the loader, so that the posture is changed by 90 ° and the substrate surface becomes horizontal. This can be easily performed by the rotation operation of the transport unit. Then, the transport operation is completed by transporting to the unloader unit with the designation as it is. At this time, it is desirable that the posture of the substrate on the unloader is slightly downward with respect to the transport direction. Specifically, it is about 0.5 to 10 °, preferably about 1 to 5 ° with respect to the transport direction. By adopting such a posture, the substrate can be placed safely and smoothly by soft landing on the unloader.

なお、リンクアームやチャックは、必要とされるタクトタイムや、搬送するワーク、その他要求される性能に応じて、1あるいは2個以上設けてもよく、通常、3,4個設けられる。複数設ける場合には、個数に応じた等角度に配置すると制御が容易になる。   Note that one or two or more link arms and chucks may be provided depending on the required tact time, the workpiece to be conveyed, and other required performance, and usually three or four are provided. In the case of providing a plurality, the control is facilitated by arranging them at an equal angle according to the number.

本発明の装置は、ローダー部と搬送部の一部が液中に存在した状態になる。このため、液密性のある水槽内にこれらの構成要素が収納される。また、扱う半導体基板の性質から、金属汚染を極力防止することが大事である。従って、好ましくは、液中に存在するか、液に接触する構成要素は、水槽も含めて好ましくはその90%以上、より好ましくは98%以上を樹脂材料により形成するとよい。具体的な樹脂材料としては特に限定されるものではなく、耐食性、耐温度性など、必要な特性を有し、装置として強度が維持できるものであればよい。具体的には、半導体装置で通常使用されれている樹脂、例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン,polyetheretherketone)樹脂、PVC(塩化ビニール)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等が挙げられる。   In the apparatus of the present invention, a part of the loader unit and the transport unit are present in the liquid. For this reason, these components are stored in a watertight water tank. In addition, it is important to prevent metal contamination as much as possible from the nature of the semiconductor substrate to be handled. Therefore, it is preferable that 90% or more, more preferably 98% or more of the constituent elements existing in or in contact with the liquid, including the water tank, be formed of the resin material. The specific resin material is not particularly limited as long as it has necessary characteristics such as corrosion resistance and temperature resistance and can maintain strength as a device. Specific examples include resins usually used in semiconductor devices, such as PEEK (polyetheretherketone) resin, PVC (vinyl chloride), PTFE (polytetrafluoroethylene), and the like.

本発明における流体とは、一般的に流体として認識されているものであり、気体でも液体でもよい。特に、半導体製造行程で使用される流体が好ましく、さらには液体が好ましい。気体としては、空気、酸素、窒素、不活性ガス、あるいはこれら同士、もしくは他の気体との混合ガスが挙げられ、液体としては水、純水、超純水、アルカリイオン水、アルコール系等の液体と、これらに洗浄剤や酸、アルカリ成分を加えた液体などが挙げられる。また、本発明におけるチャッキング、搬送対象、つまりワークは、半導体基板であり、好ましくは光起電力装置に用いられる半導体基板である。このような半導体基板は、安価に大量に製造する必要があり、本発明のように簡単な構成で製造することができる機構、装置が適している。   The fluid in the present invention is generally recognized as a fluid, and may be a gas or a liquid. In particular, a fluid used in a semiconductor manufacturing process is preferable, and a liquid is more preferable. Examples of the gas include air, oxygen, nitrogen, an inert gas, or a mixed gas of these or other gases, and examples of the liquid include water, pure water, ultrapure water, alkaline ionized water, and alcohols. Examples thereof include liquids and liquids obtained by adding cleaning agents, acids, and alkali components to these. In addition, the chucking and transport target, that is, the workpiece in the present invention is a semiconductor substrate, and is preferably a semiconductor substrate used in a photovoltaic device. Such a semiconductor substrate needs to be manufactured in large quantities at a low cost, and a mechanism and apparatus that can be manufactured with a simple configuration as in the present invention are suitable.

本発明装置を制御する制御装置としては、特別な機構やタイミングでの動作を行わせるものではにので、通常自動機に用いられている制御装置を用いることができる。例えば、シーケンサーやマイコンなどで容易に制御することができる。また、処理枚数やエーラー情報など処理に必要な情報を他の装置や、PC等の主制御装置と有線または無線などの通信手段により送受信してもよい。   As a control device for controlling the device of the present invention, a control device that is normally used in an automatic machine can be used because it operates with a special mechanism or timing. For example, it can be easily controlled by a sequencer or a microcomputer. In addition, information necessary for processing such as the number of processed sheets and error information may be transmitted / received to / from other devices or a main control device such as a PC by wired or wireless communication means.

また、本発明では、上記ノズル等を用いたチャッキング動作を行わせるとき、吸着/分離の流体の制御を、上記のような制御装置により電磁弁等を用いて電気的に行うことも可能であるが、機械的な処理、構造により制御を行わせることもできる。本発明の搬送部は、駆動装置の回転動作により作動する。このため、駆動軸などの回転機構において、所定の回転位置、回転角とチャックの位置は相対的に規定できる。そして、チャックの吸着開始の位置と終了の位置も決まっている。従って、特定の回転位置で流体を流出し、別の特定の回転位置で流出を止めればよく、これは機械的に規定できる。このため、上記回転駆動装置の回転軸に連動してロータリー式の制御弁を設け、特定の回転位置で流体を制御するようにすればよい。このように、特別な制御を行うことなく、機械的に吸着動作を行わせることができ、制御装置の負担を減らし、制御が簡単になり、コストを低減することができ、メンテナンスも容易になる。   In the present invention, when the chucking operation using the nozzle or the like is performed, the adsorption / separation fluid can be electrically controlled using the electromagnetic valve or the like by the control device as described above. However, control can also be performed by mechanical processing and structure. The transport unit of the present invention is operated by the rotation operation of the driving device. For this reason, in a rotation mechanism such as a drive shaft, the predetermined rotation position, rotation angle, and chuck position can be defined relatively. And the chucking start position and end position of the chuck are also determined. Therefore, it is only necessary to flow out fluid at a specific rotation position and stop the flow at another specific rotation position, which can be mechanically defined. For this reason, a rotary control valve may be provided in conjunction with the rotation shaft of the rotation driving device so as to control the fluid at a specific rotation position. Thus, the adsorption operation can be performed mechanically without performing special control, reducing the burden on the control device, simplifying the control, reducing the cost, and facilitating maintenance. .

次に、図を参照しつつ本発明の具体的な実施例について説明する。図1は、本発明装置の1実施例の断面図、図2は平面図、図3はローダー部と搬送部の詳細を示す側面図、図4は搬送部の詳細を示す側面図である。図に示すように、本発明装置1は、ローダー10と、搬送部20と、アンローダー30とを有する。前記ローダー10と、搬送部20は、筐体50に取り付けられた水槽40内に配置されている。水槽40には、通常水などの液体が満たされ、半導体基板同士の剥離を容易にしている。前記ローダー10は水槽40内の水面下に位置し、搬送部20はその一部が水面上に露出するように配置されている。   Next, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of the apparatus of the present invention, FIG. 2 is a plan view, FIG. 3 is a side view showing details of a loader unit and a transport unit, and FIG. 4 is a side view showing details of the transport unit. As shown in the figure, the device 1 of the present invention includes a loader 10, a transport unit 20, and an unloader 30. The loader 10 and the transport unit 20 are disposed in a water tank 40 attached to a housing 50. The water tank 40 is usually filled with a liquid such as water to facilitate separation of the semiconductor substrates. The loader 10 is located below the water surface in the water tank 40, and the transport unit 20 is disposed so that a part of the loader 10 is exposed on the water surface.

ローダー部10は、図3にも示すように、水槽40内の所定の高さにトレー11を配置する台座41と、この台座41上にあって、トレー11内に収納されている半導体基板2を後述するチャッキング位置まで搬送するベルト13と、搬送される半導体基板2の後端を支持する支え12を備えている。   As shown in FIG. 3, the loader unit 10 includes a pedestal 41 that places the tray 11 at a predetermined height in the water tank 40, and the semiconductor substrate 2 that is on the pedestal 41 and is accommodated in the tray 11. Are provided to a chucking position, which will be described later, and a support 12 that supports the rear end of the semiconductor substrate 2 to be conveyed.

トレー11には、粗洗浄後等の複数の半導体基板2がウエット状態で収納されている。このため、各半導体基板2は水等の液体成分により密着し、所定枚数が基板面に対して垂直方向に配列している。このトレー11が台座41上に配置されると、水槽40に満たされた液体中に水没する。   A plurality of semiconductor substrates 2 after rough cleaning and the like are stored in the tray 11 in a wet state. Therefore, the semiconductor substrates 2 are in close contact with each other by a liquid component such as water, and a predetermined number is arranged in a direction perpendicular to the substrate surface. When the tray 11 is disposed on the pedestal 41, the tray 11 is submerged in the liquid filled in the water tank 40.

台座41上には、その前後端部に配置されたプーリー15,14間に張り渡されたベルト13が配置されている。トレー11には長穴ないし切り欠き状のベルト13の逃げ穴、ないし開口が設けられていて、トレー11をセットしたときに丁度この部分にベルト13が入り込むようになっている。このとき、トレー11の下端部よりベルト13の上部が僅かに上方に位置するようになる。このため、ベルト13は半導体基板2の下端部と接触し、ベルト13の動作が半導体基板2の下端部に伝達される。つまり、ベルト13を動作させることで半導体基板2をベルト13の動作方向に移動させることができる。   On the base 41, the belt 13 stretched between the pulleys 15 and 14 disposed at the front and rear ends thereof is disposed. The tray 11 is provided with a long hole or a notch-shaped escape hole or opening for the belt 13, and when the tray 11 is set, the belt 13 just enters this portion. At this time, the upper part of the belt 13 is positioned slightly above the lower end of the tray 11. For this reason, the belt 13 contacts the lower end portion of the semiconductor substrate 2, and the operation of the belt 13 is transmitted to the lower end portion of the semiconductor substrate 2. In other words, the semiconductor substrate 2 can be moved in the operation direction of the belt 13 by operating the belt 13.

ベルト13は、ステッピングモータ等の駆動装置19により駆動される。このモータ19は、カバー192を有する支持部材191に固定され、さらにマスト193により液面上に配置されている。そして、図示しないシャフトを介してプーリー15を駆動している。あるいは、駆動専用のローラーを設けてもよい。そして、通常半導体基板2が、後述するチャッキング位置から一枚搬送される毎に、前記チャッキング位置方向に基板2一枚分移動するように制御される。このため、駆動装置は、ステッピングモータ(パルスモータ)、サーボモータのように、微細移動の制御が可能なものが好ましい。あるいは、DCモータや、インダクションモータやシンクロナスモータなどの一般的なACモータとトランスミッション等とを組み合わせて、微細な動作制御が行えるようにしてもよい。   The belt 13 is driven by a driving device 19 such as a stepping motor. The motor 19 is fixed to a support member 191 having a cover 192 and is further disposed on the liquid surface by a mast 193. The pulley 15 is driven through a shaft (not shown). Or you may provide the roller only for a drive. Then, each time one semiconductor substrate 2 is transported from a chucking position, which will be described later, the substrate 2 is controlled to move by one substrate 2 in the chucking position direction. For this reason, it is preferable that the drive device can control fine movement, such as a stepping motor (pulse motor) or a servo motor. Or, a general AC motor such as a DC motor, an induction motor, or a synchronous motor may be combined with a transmission or the like to perform fine operation control.

台座41には、トレー11の後部側に支え12が配置されている。この支え12は、半導体基板2がベルト13で搬送される際にその後部を支持し、転倒するのを防止する。つまり、半導体基板2の下端部は、ベルト13により前方に向けて移動するが、それだけでは、基板上部が取り残され、次第に基板全体が傾いて転倒してしまう。そこで、ベルト13の移動に伴い、ベルト13の移動分だけ基板の後部を支持しながら同期移動し、半導体基板2全体が移動できるようにしている。このため、トレー11後部には、支えが入り込むための穴、もしくは切り下記が形成されている。   A support 12 is disposed on the pedestal 41 on the rear side of the tray 11. The support 12 supports the rear portion of the semiconductor substrate 2 when it is transported by the belt 13 and prevents the semiconductor substrate 2 from falling over. That is, the lower end portion of the semiconductor substrate 2 moves forward by the belt 13, but by itself, the upper portion of the substrate is left behind, and the entire substrate gradually tilts and falls. Therefore, as the belt 13 moves, the entire semiconductor substrate 2 can be moved by synchronously moving while supporting the rear portion of the substrate by the amount of movement of the belt 13. For this reason, the rear part of the tray 11 is formed with a hole for the support to enter or the following is formed.

支えの駆動機構としては、前記ベルト13と同様のものでよいし、ベルト13の駆動機構を兼用したり、ベルト13自体により駆動するようにしてもよい。また、ベルト13および支え12の搬送位置は、チャッキング位置より半導体基板1枚分手前までにするとよい。最後の1枚はその前の1枚がチャックされて搬送された後、自重で搬送位置より僅かに低いチャッキング位置に落ち込むようにして移動し、自立して姿勢を保ちチャックされる。これにより、ベルト13や支え12とチャッキング機構などが干渉したり、接触するといった事故やこれらの機構に巻き込まれる半導体基板の破損が防止できる。   The support drive mechanism may be the same as that of the belt 13, or may be used as the drive mechanism of the belt 13 or may be driven by the belt 13 itself. Further, the transport position of the belt 13 and the support 12 is preferably set to be one semiconductor substrate before the chucking position. After the last sheet is chucked and transported, the last sheet is moved by its own weight so as to fall to a chucking position slightly lower than the transport position, and is independently held and chucked. As a result, it is possible to prevent accidents such as interference or contact between the belt 13 or the support 12 and the chucking mechanism, and damage to the semiconductor substrate involved in these mechanisms.

前記チャッキング位置の近傍には、図3に示すように密着した半導体基板2を分離するための基板分離機構18が設けられている。図示例では、トレー11の両脇に液体を噴出するノズル18を備えた基板分離機構が設けられ、これにより密着していた基板同士が剥離し、1枚ずつ取り出すことが可能になる。   In the vicinity of the chucking position, a substrate separating mechanism 18 for separating the closely adhered semiconductor substrate 2 is provided as shown in FIG. In the illustrated example, a substrate separation mechanism including nozzles 18 for ejecting liquid is provided on both sides of the tray 11, whereby the substrates that are in close contact with each other are peeled off and can be taken out one by one.

基板分離機構18は、所定の流量の流体を所定の圧力で送出することができる吐出口やノズル状のものであれば、特に限定されるものではなく、市販品の中から好適なものを選択して用いることができる。また、上記の本発明のノズルを分離機構用に構成したものを用いると好ましい結果が得られる。基板分離機構から送出された流体は基板面の水平方向から半導体基板に当たり、基板間に流入しようとする。基板に当たる流体がある一定の圧力以上になると、基板間にも流体が進入し、密着した基板に隙間が生じ、さらに流体が進入して基板同士が完全に分離された状態になる。   The substrate separation mechanism 18 is not particularly limited as long as it has a discharge port or a nozzle shape that can deliver a predetermined flow rate of fluid at a predetermined pressure, and a suitable one is selected from commercially available products. Can be used. Moreover, a preferable result is obtained when the nozzle according to the present invention is configured for a separation mechanism. The fluid delivered from the substrate separation mechanism hits the semiconductor substrate from the horizontal direction of the substrate surface and tends to flow between the substrates. When the fluid that hits the substrate exceeds a certain pressure, the fluid also enters between the substrates, a gap is formed between the substrates that are in close contact, and the fluid enters and the substrates are completely separated.

基板分離機構18の具体的な設置位置としては、分離する半導体基板2の基板面と略平行な方向から流体を吹き付けることができる位置にする必要である。具体的には、基板面の法線方向の位置としては、配列、積層されている半導体基板のチャッキング側最前列、あるいは最上位列から好ましくは1〜20枚、より好ましくは5〜10枚程度の中間位置に配置するとよい。また、基板面に平行な位置としては基板の長さの1/4〜3/4、好ましくは2/5〜3/5の間の中央部付近であり、特に本発明の装置のように、液中に立てた基板を配置して分離する場合には、長さ1/2の中央から上部の長さ1/4までの間に配置するとよい。また、基板端部からある程度離間させることが望ましい。具体的には、トレー等と干渉しない位置であって、2〜20mm程度の範囲内にあるとよい。   A specific installation position of the substrate separation mechanism 18 needs to be a position where fluid can be sprayed from a direction substantially parallel to the substrate surface of the semiconductor substrate 2 to be separated. Specifically, the position in the normal direction of the substrate surface is preferably 1 to 20 sheets, more preferably 5 to 10 sheets from the front row or the top row on the chucking side of the arrayed and stacked semiconductor substrates. It is good to arrange at an intermediate position. Further, the position parallel to the substrate surface is about 1/4 to 3/4, preferably 2/5 to 3/5 of the length of the substrate, particularly as in the apparatus of the present invention. When disposing and separating the substrate standing in the liquid, it is preferable to dispose it between the center of the length 1/2 to the upper length 1/4. Further, it is desirable that the substrate is separated to some extent from the substrate end. Specifically, it is a position that does not interfere with the tray or the like, and may be within a range of about 2 to 20 mm.

搬送部20は、図1、図3,図4に示すように、図示しない回転駆動装置に回動自在に連結されている回転軸21と、この回転軸21の回転力をリンクアーム23に伝達する駆動部材22と、この駆動部材22により駆動され、チャックに保持した半導体基板を搬送するリンクアーム210を有する。回転軸21は、図4に示すように、その中心が液面Sより僅かに液中になるように配置されている。なお、駆動部材22は、図1に示すようなアーム状でもよいし、図3、4に示すようなディスク状でもよい。駆動部材22は、所定の半径の円軌道を描いてリンクアーム210の一端を回転駆動させることができればよい。   As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the transport unit 20 transmits a rotational shaft 21 rotatably connected to a rotational drive device (not shown) and the rotational force of the rotational shaft 21 to the link arm 23. And a link arm 210 that is driven by the drive member 22 and conveys the semiconductor substrate held by the chuck. As shown in FIG. 4, the rotation shaft 21 is arranged so that the center thereof is slightly in the liquid from the liquid surface S. The drive member 22 may have an arm shape as shown in FIG. 1 or a disk shape as shown in FIGS. The driving member 22 only needs to draw a circular orbit with a predetermined radius and drive one end of the link arm 210 to rotate.

リンクアーム210は、その一端側にある支持軸211により回動自在に駆動部材22に固定され、その他端側にある軌道軸212がチャック支持体220に回動自在に固定されている。また、チャック支持体220には、ガイドローラー111が前記軌道軸212と同心状に固定されている。このチャック支持体220には、他のガイドローラー112が固定されていて、2つのガイドローラー111,112により2点で固定されている。   The link arm 210 is rotatably fixed to the drive member 22 by a support shaft 211 on one end side thereof, and a track shaft 212 on the other end side is fixed to the chuck support body 220 to be freely rotatable. A guide roller 111 is fixed to the chuck support 220 concentrically with the track shaft 212. Another guide roller 112 is fixed to the chuck support 220 and is fixed at two points by two guide rollers 111 and 112.

ガイドローラー111,112は、軌道路201内に配置されている。この軌道路201は、終端が無い連続して形成された環状の長穴であり、リンクアームの他端側の動きを規制し、所定の軌道を描くように矯正するものである。つまり、軌道路201により形成される軌道の形状や大きさは、リンクアーム210によって動作するガイドローラー111が摺動可能な範囲で、搬送路に求められる軌跡により決められる。軌道路201を形成するには、1枚の板の軌道路201に相当する部分を切り欠いてもよいし、2つの板状もしくは棒状の部材を一定の間隙を持って対向させ、軌道路201としてもよい。軌道路201を構成する部材の形状や大きさは、必要な強度を有し、ガイドローラー111,112と係合可能な形状、大きさにすればよい。   The guide rollers 111 and 112 are disposed in the track 201. This track path 201 is an annular long hole formed continuously without an end, restricts the movement of the other end side of the link arm, and corrects it so as to draw a predetermined track. That is, the shape and size of the track formed by the track path 201 is determined by the trajectory required for the transport path within a range in which the guide roller 111 operated by the link arm 210 can slide. In order to form the track 201, a portion corresponding to the track 201 of a single plate may be cut out, or two plate-like or bar-like members are opposed to each other with a certain gap, and the track 201 It is good. The shape and size of the members constituting the track 201 may have a required strength and can be engaged with the guide rollers 111 and 112.

図5,6は、このような軌道路201と、リンクアーム210の支持軸211a、軌道軸212a、およびチャック100、チャック支持体220の関係を示した図である。図示例のように移動する各支持軸211aの円回転動作に伴い軌道路201内の移動する各軌道軸212aが、軌道路201に沿って動いていることが解る。つまり、支持軸211aの円回転動作が、リンク-アーム210により、軌道路201に沿った軌跡の動作に変換される。このため、軌道路の大きさと支持軸211が描く円軌道の大きさとは、そのずれがリンクアームで吸収できる所定の範囲内ある必要がある。   5 and 6 are views showing the relationship between the track path 201, the support shaft 211a of the link arm 210, the track shaft 212a, the chuck 100, and the chuck support body 220. FIG. It can be seen that each orbital shaft 212a moving in the orbital path 201 is moving along the orbital path 201 in accordance with the circular rotation operation of each supporting shaft 211a that moves as in the illustrated example. That is, the circular rotation operation of the support shaft 211 a is converted into the movement of the locus along the track 201 by the link-arm 210. For this reason, the size of the track path and the size of the circular track drawn by the support shaft 211 need to be within a predetermined range that can be absorbed by the link arm.

そして、図4に示すようにチャック開始位置(a)で、ワークをチャックし、半導体基板面と平行に移動して、液面上の位置(b)まで搬送し、さらにそこから方向を90°転換してアンローダー3の方向に搬送し、アンローダー部30上の位置(c)でチャックを解除し、緩やかに下方に移動しながら半導体基板2をアンローダー上に載置する。このように、軌道路201の軌道を最適なものに設定することで、複雑な機構や制御を必要としないで、半導体基板を搬送することができる。   Then, as shown in FIG. 4, the workpiece is chucked at the chuck start position (a), moved in parallel with the semiconductor substrate surface, transported to the position (b) on the liquid surface, and further the direction is changed by 90 °. Then, the chuck is released at the position (c) on the unloader section 30 and the semiconductor substrate 2 is placed on the unloader while slowly moving downward. In this way, by setting the trajectory of the trajectory path 201 to an optimum one, the semiconductor substrate can be transported without requiring a complicated mechanism or control.

前記チャック支持体220には、チャック100が配置されている。チャック100は、ワーク2を保持して搬送することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、公知の半導体基板のチャッキング機構から最適なものを選択して用いてもよい。しかし、本実施例では以下に示すような液中で好適に動作するノズル100をチャック機構として用いる。図7はこのようなノズル100の具体的形状を示した側面図、図8は平面図である。   The chuck 100 is disposed on the chuck support 220. The chuck 100 is not particularly limited as long as it can hold and transport the workpiece 2, and an optimum chuck may be selected from known semiconductor substrate chucking mechanisms. However, in this embodiment, the nozzle 100 that operates suitably in the liquid as described below is used as the chuck mechanism. FIG. 7 is a side view showing a specific shape of such a nozzle 100, and FIG. 8 is a plan view.

この例のノズル100は、2枚の板状の部材を貼り合わせて構成されている。このとき、2枚の板状部材は、その外縁部でのみ接着、溶着、融着などの固定手段により相互に固定されている。それ以外の部分では、2枚の部材は単に対向して密着した状態になっている。前記2枚の部材は、表板であるワークに対向するノズル部材110と、背板である流体を供給する側の流体供給部材120とからなる。ノズル部材110には、その略中央に所定の直径dの吐出口112と、この吐出口112から開口角a1でホーンまたは円錐状に開口した開口部111を有する。   The nozzle 100 in this example is configured by bonding two plate-like members. At this time, the two plate-like members are fixed to each other by fixing means such as adhesion, welding, and fusion only at the outer edge portion. In other parts, the two members are simply in contact with each other. The two members include a nozzle member 110 that faces a workpiece that is a front plate, and a fluid supply member 120 on the side that supplies a fluid that is a back plate. The nozzle member 110 has a discharge port 112 having a predetermined diameter d at a substantially center thereof, and an opening 111 opened from the discharge port 112 in a horn or conical shape at an opening angle a1.

流体供給部材120には、前記吐出口112から偏芯した位置に流体供給口121が形成されている。流体供給口121は、図示例では2つ設けられているが、必要とされる流体の流量や圧力により最適な数が設けられ、1つでもよいし2以上設けてもよい。流体供給口121の位置は、前記のように吐出口112と外れた位置に設けられ、直接吐出口112と流体供給口121の開口部分が重なることはない。また、吐出口112と流体供給口121とはある程度離れていることが望ましく、流体供給部材の中心と端部の間の2/10〜8/10の間に設けるとよい。   A fluid supply port 121 is formed in the fluid supply member 120 at a position eccentric from the discharge port 112. Although two fluid supply ports 121 are provided in the illustrated example, an optimum number is provided according to the required flow rate and pressure of the fluid, and one or two or more may be provided. The position of the fluid supply port 121 is provided at a position away from the discharge port 112 as described above, and the discharge port 112 and the opening portion of the fluid supply port 121 do not overlap directly. Further, it is desirable that the discharge port 112 and the fluid supply port 121 be separated to some extent, and it is preferable to provide them between 2/10 and 8/10 between the center and the end of the fluid supply member.

ここで、本発明のノズル100の動作原理について説明する。上記のように、吐出口112と、流体供給口121とは異なった位置に形成され、その他の部分は2つの板が密着しているだけで両者を繋ぐ流路は形成されていない。しかし、流体供給口121から流体が供給され、所定の圧力がかかると、その圧力によりノズル部材110、流体供給部材120の何れか、もしくはその両方が変形して撓む。すると、ノズル部材110と流体供給部材120の間に隙間が生じる。そして、この隙間が流路となり、流体供給口121から吐出口112に向かって流体が流れ、吐出口112から流出する。   Here, the operation principle of the nozzle 100 of the present invention will be described. As described above, the discharge port 112 and the fluid supply port 121 are formed at different positions. In other portions, only two plates are in close contact with each other, and a flow path that connects the two is not formed. However, when a fluid is supplied from the fluid supply port 121 and a predetermined pressure is applied, either or both of the nozzle member 110 and the fluid supply member 120 are deformed and bent by the pressure. Then, a gap is generated between the nozzle member 110 and the fluid supply member 120. The gap serves as a flow path, and the fluid flows from the fluid supply port 121 toward the discharge port 112 and flows out from the discharge port 112.

図10,11は、図7,8に示すような構造のノズルに流体として水を供給したときの動作状態を示す図面代用写真であり、図11は図10のノズル付近の拡大写真である。この時の板状部材は、40mm角で、表板対裏板の比が2:1〜1.5:1程度になるように全体の板厚を15〜20mmとした。また、吐出口付近には図示するような開口部を設けた。供給した水は水圧0.5MPa(5kgf/cm2 )で水量は2.5L/minであった。これらの写真から明らかなように、少ない水量でも勢いよく流体が突出口から吹き出しているのが解る。 FIGS. 10 and 11 are drawing-substituting photographs showing an operation state when water is supplied as a fluid to the nozzle having the structure shown in FIGS. 7 and 8, and FIG. 11 is an enlarged photograph of the vicinity of the nozzle of FIG. The plate-like member at this time was 40 mm square, and the overall plate thickness was 15 to 20 mm so that the ratio of the front plate to the back plate was about 2: 1 to 1.5: 1. Further, an opening as shown in the figure was provided in the vicinity of the discharge port. The supplied water had a water pressure of 0.5 MPa (5 kgf / cm 2 ) and a water volume of 2.5 L / min. As is clear from these photographs, it can be seen that the fluid blows out from the protruding port with a small amount of water.

このように、2つの板状部材、つまりノズル部材110と流体供給部材120が圧力弁のような働きをして所定圧力の流体を供給する。このような構造を用いることにより、通常の円環状の流路を用いたノズルに比較して、少ない流量で高速高圧の噴出流を得ることができ、液体の使用量を抑制することができる。しかも、形状や構造が簡単で使用部品も少なく、製造コストも低く、極めて安価に提供することができる。   In this way, the two plate-like members, that is, the nozzle member 110 and the fluid supply member 120 function as a pressure valve to supply a fluid having a predetermined pressure. By using such a structure, it is possible to obtain a high-speed and high-pressure jet flow with a small flow rate as compared with a nozzle using a normal annular channel, and to suppress the amount of liquid used. In addition, the shape and structure are simple, there are few parts used, the manufacturing cost is low, and it can be provided at a very low cost.

本発明のノズルを分離機構に用いる場合には、上記のように吐出口112や開口部11を形成しないで、周縁部の一部領域を固定しないで吐出口にするとよい。具体的には、板状部材が四角形の場合、周縁部の1辺だけを固定しないようにすればよい。このノズルには開口部を形成していないので、周縁部の固定していない部分から流体が流れ出し、吐出口として機能する。そして、この例の吐出口はスリット状になるので流体も線状ないし帯状に吹き出す。   When the nozzle of the present invention is used for the separation mechanism, the discharge port 112 and the opening 11 are not formed as described above, and the discharge port may be formed without fixing a partial region of the peripheral portion. Specifically, when the plate-like member is a quadrangle, only one side of the peripheral portion need not be fixed. Since no opening is formed in this nozzle, fluid flows out from a portion where the peripheral edge is not fixed, and functions as a discharge port. And since the discharge outlet of this example becomes slit shape, fluid also blows off in linear form or strip | belt shape.

ノズル部材110は、上記例では液体を例示して説明したが、流体であれば、液体でも気体でも使用することが可能である。使用環境も液中でも気中であってもよい。また、その使用用途もチャッキングに限定されるものではなく、流体を吹き付ける用途に使用しても良好な結果を得ることができる。具体的には、上記半導体基板の分離機構に用いると良好な結果を得ることができる。   The nozzle member 110 has been described by exemplifying a liquid in the above example. However, the nozzle member 110 may be a liquid or a gas as long as it is a fluid. The environment of use may be liquid or air. Further, the use application is not limited to chucking, and good results can be obtained even if the application is used for spraying fluid. Specifically, good results can be obtained when used in the semiconductor substrate separation mechanism.

ノズル部材110に形成されている吐出口112、開口部111の大きさや形状は、流体の流量や圧力、使用用途、ワークの形状等により最適な形状にすればよい。開口部の開口角a1は通常40〜160°程度である。流体供給口121の大きさや形状も供給する流体の量や圧力、継ぎ手の形状等に合わせて最適なものにすればよい。また、その数も図示例のように2個に限定されるものではなく、1個でもよいし、2個以上にしてもよい。   The size and shape of the discharge port 112 and the opening 111 formed in the nozzle member 110 may be optimized depending on the flow rate and pressure of the fluid, the intended use, the shape of the workpiece, and the like. The opening angle a1 of the opening is usually about 40 to 160 °. The size and shape of the fluid supply port 121 may be optimized in accordance with the amount and pressure of the fluid to be supplied, the shape of the joint, and the like. Further, the number is not limited to two as in the illustrated example, but may be one or two or more.

流体供給部材120、ノズル部材110の大きさと厚さは、チャックするワークの大きさや、保持力、供給する流体の流量や圧力に応じて最適なものとすればよい。これら2つの板の大きさとしては通常、5〜100mm2程度である。特に、厚さは、後述する噴出気流を形成する上で重要であるから、慎重に吟味する必要がある。ノズル部材110の厚さは、開口部111の形状にも依存することから一義的に決めることは困難であるが、流体供給部材120の厚さは通常2〜20mm程度である。厚さが薄すぎると、流体の圧力に負けてしまい、厚すぎると必要な水流が確保し難くなってくる。 The size and thickness of the fluid supply member 120 and the nozzle member 110 may be optimized in accordance with the size of the workpiece to be chucked, the holding force, the flow rate and pressure of the fluid to be supplied. The size of these two plates is usually about 5 to 100 mm 2 . In particular, since the thickness is important in forming the jet airflow described later, it is necessary to carefully examine the thickness. The thickness of the nozzle member 110 depends on the shape of the opening 111 and is difficult to determine uniquely. However, the thickness of the fluid supply member 120 is usually about 2 to 20 mm. If the thickness is too thin, the pressure of the fluid is lost, and if it is too thick, it becomes difficult to secure a necessary water flow.

ノズル100に供給する流体の圧力は、チャッキング用途に用いる場合、気体では空気圧として0.1〜1Mpa、液体では水圧として0.1〜1Mpa、好ましくは0.3〜0.7MPa程度である。また、分離機構に用いる場合、気体では空気圧として0.1〜0.8Mpa、液体では水圧として0.1〜0.8Mpa程度である。また、液体での流量は、チャッキング用途に用いる場合水流にして1.5〜4L/min、分離機構に用いる場合水流にして0.5〜3L/min程度である。   When used for chucking, the pressure of the fluid supplied to the nozzle 100 is 0.1 to 1 MPa as the air pressure for gas, 0.1 to 1 MPa as the water pressure for liquid, and preferably about 0.3 to 0.7 MPa. Moreover, when using for a separation mechanism, it is about 0.1-0.8 Mpa as a pneumatic pressure in gas, and about 0.1-0.8 Mpa as a water pressure in a liquid. Further, the flow rate of the liquid is about 1.5 to 4 L / min when used for chucking, and about 0.5 to 3 L / min when used for the separation mechanism.

アンローダー30には、両端部、つまり搬送部側プーリー34と、取り出し部側プーリー35の間に張り渡されたベルト33が配置されている。ベルト33は、前記プーリー34,35により駆動される。また、駆動専用のプーリーを設けてもよい。さらに、これらのプーリーは、図示しない駆動装置により駆動される。駆動装置としては、上記ローダー部で挙げたものと同様なものでよい。なお、アンローダー部ではベルトの駆動速度や動作/丁巳などの制御にそれ程の制度を要求されないため、ローダー側より簡易な駆動装置を用いることができる。   The unloader 30 is provided with a belt 33 that is stretched between both end portions, that is, between the conveyance unit side pulley 34 and the takeout unit side pulley 35. The belt 33 is driven by the pulleys 34 and 35. Moreover, you may provide the pulley only for a drive. Further, these pulleys are driven by a driving device (not shown). The drive device may be the same as that mentioned in the loader section. Since the unloader unit does not require such a system for the control of the belt driving speed, operation / choking, etc., a simple driving device can be used from the loader side.

アンローダー30では、図4の(c)位置が、図1における載置位置31に相当し、搬送部2からこの位置に供給されたワークは、2本のベルト33により取り出し部32にまで搬送される。搬送されたワークは、作業員により取り出されたり、その後の行程に用いられる装置により自動的に取り出されたりする。   In the unloader 30, the position (c) in FIG. 4 corresponds to the placement position 31 in FIG. 1, and the work supplied to this position from the transport unit 2 is transported to the take-out unit 32 by the two belts 33. Is done. The conveyed work is taken out by an operator or automatically taken out by an apparatus used in the subsequent process.

アンローダー30の下部には筐体から張り出したアンローダー支持部材54が設けられ、前記プーリー35等を支持している。このアンローダー支持部材54は、アンローダーから落下する液体を受ける機能も有している。また、このアンローダー30下部の水槽40と筐体50の後端部との間には、ドレン領域57が形成され、搬送されるワークから滴下した液体や、水槽からオーバーフローした液体、前記アンローダー支持部材54が受けた液体を収容できるようになっている。なお、収容した液体は、フィルターなどにより濾過され、再度液体循環システムに戻すこともできる。   Under the unloader 30, an unloader support member 54 protruding from the housing is provided to support the pulley 35 and the like. The unloader support member 54 also has a function of receiving liquid falling from the unloader. Further, a drain region 57 is formed between the water tank 40 below the unloader 30 and the rear end portion of the housing 50. The liquid dropped from the work to be conveyed, the liquid overflowed from the water tank, the unloader The liquid received by the support member 54 can be accommodated. The stored liquid can be filtered by a filter or the like and returned to the liquid circulation system again.

筐体50には、制御卓52がローダー側に設けられ、操作スイッチなどが配置されている。また、筐体側部57には、各部を駆動するためのモータ等の駆動装置、液体循環用のポンプ、これらの制御装置、電源装置などが収納、配置されている。なお、筐体50の下部には、固定脚55と、移動用のキャスター56とが取り付けられ、搬送時にはキャスター56により容易に移動でき、設置時には固定脚55により強固に固定できるようになっている。   In the case 50, a control console 52 is provided on the loader side, and operation switches and the like are arranged. The housing side portion 57 houses and arranges a driving device such as a motor for driving each portion, a liquid circulation pump, these control devices, a power supply device, and the like. A fixing leg 55 and a moving caster 56 are attached to the lower part of the casing 50, and can be easily moved by the caster 56 during transportation, and can be firmly fixed by the fixing leg 55 during installation. .

次に、本発明装置の動作について説明する。図9は本発明装置の動作を示すフローチャートである。先ず、水槽40内のローダー部10の台座41に半導体基板2が収納されたトレー11をセットする(S1)。次いで、制御卓52上のスタートスイッチをONにして、装置を起動させる(S2)。   Next, the operation of the device of the present invention will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the apparatus of the present invention. First, the tray 11 containing the semiconductor substrate 2 is set on the base 41 of the loader unit 10 in the water tank 40 (S1). Next, the start switch on the control console 52 is turned on to start the apparatus (S2).

装置が起動すると、ローダー部10が動作し、ベルト13と支え12により、半導体基板を送り出し、基板をチャッキング開始位置まで搬送する。このとき、分離機構18も動作し、半導体基板2の側面から液体を吹き付けて、基板同士を分離する(S3)。そして、半導体基板の最前列が、チャッキング位置まで来たか否か監視し(S4)、チャッキング位置まで来たときには搬送装部20のチャック100が基板を吸着してチャッキング動作を行う(S5)。一方、それ以外の時には再度ローダー10を動作させ、半導体基板2をチャッキング位置まで搬送する(S3)。   When the apparatus is activated, the loader unit 10 operates, the semiconductor substrate is sent out by the belt 13 and the support 12, and the substrate is transported to the chucking start position. At this time, the separation mechanism 18 also operates to spray liquid from the side surface of the semiconductor substrate 2 to separate the substrates (S3). Then, it is monitored whether or not the front row of the semiconductor substrate has reached the chucking position (S4), and when it reaches the chucking position, the chuck 100 of the transporting unit 20 sucks the substrate and performs a chucking operation (S5). ). On the other hand, at other times, the loader 10 is operated again to transport the semiconductor substrate 2 to the chucking position (S3).

前記チャッキング位置にて半導体基板をチャックした場合には、搬送部20が動作し、先ず半導体基板2を液中で垂直方向に液面上まで搬送する。そして、液面上で回転し約90°向きを変えて気中で水平方向にやや下降しながらアンローダー部まで搬送する(S6)。次いで、アンローダーの載置部31まで半導体基板を搬送すると、チャッキング動作を解除する(S7)。そのまま、チャック100が僅かに下降しながら移動すると、半導体基板2はアンローダー30のベルト33上に乗り移り、搬送部20から脱荷する(S8)。   When the semiconductor substrate is chucked at the chucking position, the transport unit 20 operates to first transport the semiconductor substrate 2 in the liquid in the vertical direction to the liquid surface. Then, it rotates on the liquid surface, changes its direction by about 90 °, and transports to the unloader part while descending slightly in the horizontal direction in the air (S6). Next, when the semiconductor substrate is transported to the mounting portion 31 of the unloader, the chucking operation is released (S7). If the chuck 100 is moved while being slightly lowered, the semiconductor substrate 2 is transferred onto the belt 33 of the unloader 30 and unloaded from the transport unit 20 (S8).

アンローダーに乗り移った半導体基板2は、取り出し部において作業員により取り出され、次工程に移動するためのカセットなどの収納具に収納されるか、次工程の装置により自動的に収容されたりする(S9)。一方、ローダー部10ではトレー内の半導体基板の有無を検出し、基板がまだある場合には再び上記動作(S3)を繰り返す(S10)。そして、基板が無くなった場合には装置を停止し、処理を終了する(S11)。   The semiconductor substrate 2 transferred to the unloader is taken out by an operator at the take-out section and stored in a storage tool such as a cassette for moving to the next process or automatically stored by an apparatus in the next process ( S9). On the other hand, the loader unit 10 detects the presence / absence of a semiconductor substrate in the tray, and repeats the above operation (S3) when there is still a substrate (S10). If the substrate is exhausted, the apparatus is stopped and the process is terminated (S11).

以上のように、簡単な構成、動作で密着状態の半導体基板を簡単かつ安全に分離することができる。しかも、搬送部の駆動装置は、回転駆動が行えるモータなどを1つ用いればよく、駆動系の構造や制御も容易である。   As described above, a semiconductor substrate in a close contact state can be easily and safely separated with a simple configuration and operation. In addition, the driving device of the transport unit may use one motor that can be rotationally driven, and the structure and control of the drive system are easy.

本発明装置および方法は、半導体製造工程において密着配置、積層された半導体基板同士の分離、特にウエット状態で密着配置された半導体基板の分離、および搬送に適している。また、必要に応じてドライ状態での分離、搬送も可能である。また、本発明の装置、機構、ノズルは、半導体基板のみならず、種々の部材のチャック機構として用いることが可能であり、流体を吹き付けるノズルとして用いることもできる。   The apparatus and method of the present invention are suitable for close placement in semiconductor manufacturing processes, separation of stacked semiconductor substrates, particularly separation and transport of semiconductor substrates placed in close contact in a wet state. Further, separation and transport in a dry state are possible as required. Further, the apparatus, mechanism and nozzle of the present invention can be used not only as a semiconductor substrate but also as a chuck mechanism for various members, and can also be used as a nozzle for spraying fluid.

1 半導体分離装置
2 半導体基板
10 ローダー部
12 支え
13 ベルト
14 プーリー
15 プーリー
18 基板分離機構(ノズル)
20 搬送部
30 アンローダー部
31 載置部
32 取り出し部
33 ベルト
40 水槽
41 台座
50 筐体
52 制御卓
100 チャック(ノズル)
201 軌道路
210 リンクアーム
220 チャック支持体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor separator 2 Semiconductor substrate 10 Loader part 12 Support 13 Belt 14 Pulley 15 Pulley 18 Substrate separation mechanism (nozzle)
20 Conveying section 30 Unloader section 31 Placement section 32 Extraction section 33 Belt 40 Water tank 41 Base 50 Case 52 Control console 100 Chuck (nozzle)
201 Track 210 Link arm 220 Chuck support

Claims (12)

ウエット状態で密着配列した複数の半導体基板を液中に収納・配置するローダー部と、
前記ローダー部の最前列に配置されている半導体基板を液中で保持して液外のアンローダー部に搬送する搬送部と、
半導体基板を液外で載置し取り出し部まで搬送するアンローダー部とを有し、
前記搬送部は、回転駆動する回転軸に連結され所定半径の回転円運動を行う駆動部材と、この駆動部材に一端側が回動自在に固定されたリンクアームと、このリンクアームの他端側が摺動しかつその軌道を規定する軌道路と、前記リンクアームの他端側に固定されているチャックとを有する半導体基板の分離処理装置。
A loader unit for storing and arranging a plurality of semiconductor substrates closely arranged in a wet state in a liquid;
A transport unit that holds the semiconductor substrate disposed in the front row of the loader unit in a liquid and transports the semiconductor substrate to an unloader unit outside the liquid;
An unloader part for placing the semiconductor substrate outside the liquid and transporting it to the take-out part;
The transport unit includes a drive member that is connected to a rotary shaft that is rotationally driven and performs a circular motion of a predetermined radius, a link arm that is rotatably fixed to the drive member, and a second end side of the link arm that slides. An apparatus for separating a semiconductor substrate, comprising: a track path that moves and defines a track thereof; and a chuck that is fixed to the other end of the link arm.
前記搬送部は、液中での進行方向における半導体基板の投影面積が最小になる姿勢を保持して搬送する請求項1の半導体基板の分離処理装置。   The semiconductor substrate separation processing apparatus according to claim 1, wherein the transport unit transports the semiconductor substrate while maintaining a posture in which a projected area of the semiconductor substrate in a traveling direction in the liquid is minimized. 前記ローダー部の前列近傍には、半導体基板に基板面と水平方向から流体を吹き付けて基板同士を分離する分離機構が配置されている請求項1または2の半導体基板の分離処理装置。   3. The semiconductor substrate separation processing apparatus according to claim 1, wherein a separation mechanism for separating the substrates from each other by spraying a fluid from the substrate surface in a horizontal direction is disposed in the vicinity of the front row of the loader unit. 前記搬送部は、ベルヌーイ原理を応用したチャックを有する請求項1〜3のいずれかの半導体基板の分離処理装置。   The semiconductor substrate separation processing apparatus according to claim 1, wherein the transport unit includes a chuck that applies the Bernoulli principle. 外縁部のみが相互に固定され密着配置された2つの板状部材からなり、一方の板状部材には流体吐出口が形成され、他方の板状部材には前記流体吐出口と異なる位置であってお互いの開口が重ならない位置に流体供給口が形成されているノズル。   It consists of two plate-like members that are fixed to each other only at the outer edge, and one plate-like member has a fluid discharge port, and the other plate-like member has a position different from that of the fluid discharge port. Nozzle with fluid supply ports formed at positions where the openings do not overlap. 一部領域を除き外縁部のみが相互に固定され密着配置された2つの板状部材からなり、何れか一方の板状部材に流体供給口が形成され、
前記固定されていない領域を吐出口として流体を放出するノズル。
It consists of two plate-like members that are fixed to each other only in the outer edge except for some areas, and a fluid supply port is formed in one of the plate-like members,
A nozzle that discharges fluid using the unfixed region as a discharge port.
前記ノズルは、2つの板状部材の一方、または双方が供給された流体の圧力により変形して生じた隙間を流路とする請求項5または6のノズル。   The nozzle according to claim 5 or 6, wherein the nozzle has a flow path formed by a deformation caused by the pressure of the fluid supplied to one or both of the two plate-like members. 請求項1〜4のいずれかの半導体基板の分離装置のチャックに用いられる請求項5または7のノズル。   The nozzle of Claim 5 or 7 used for the chuck | zipper of the separation apparatus of the semiconductor substrate in any one of Claims 1-4. 請求項3の分離装置に用いられる請求項6または7のノズル。   The nozzle according to claim 6 or 7, which is used in the separation apparatus according to claim 3. 密着配置された半導体基板を液中に浸漬し、次いで基板面と平行な方向から流体を吹き付けて半導体基板同士を分離する半導体基板の分離方法。   A method of separating a semiconductor substrate, wherein a semiconductor substrate placed in close contact is immersed in a liquid, and then a fluid is sprayed from a direction parallel to the substrate surface to separate the semiconductor substrates. 液中でベルヌーイ原理を応用したチャックにより半導体基板を保持し、進行方向における半導体基板の投影面積が最小になる姿勢を保持して搬送する半導体基板の搬送方法。   A method of transporting a semiconductor substrate, wherein the semiconductor substrate is held in a liquid by a chuck applying the Bernoulli principle and transported while maintaining a posture in which the projected area of the semiconductor substrate in the traveling direction is minimized. 密着配置された半導体基板の分離位置周囲に1つまたは2つ以上の流体吐出口を配置し、この流体吐出口から半導体基板に対し基板面と平行な方向に流体を吹き付け、半導体基板同士を分離する半導体基板の分離機構。   One or two or more fluid discharge ports are arranged around the separation position of the semiconductor substrate arranged in close contact, and the semiconductor substrate is separated from each other by spraying fluid from the fluid discharge port to the semiconductor substrate in a direction parallel to the substrate surface. Semiconductor substrate separation mechanism.
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