JP2013074197A

JP2013074197A - 板状物搬送装置

Info

Publication number: JP2013074197A
Application number: JP2011213279A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yamanaka; 聡山中
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2013-04-22

Abstract

【課題】保持テーブルと吸着パッドの平行度の自動調整を実現可能な板状物の搬送装置を提供することである。
【解決手段】テーブル表面の傾きが異なる複数の保持テーブル間で板状物を搬送する板状物搬送装置であって、少なくとも垂直移動可能に支持されたアームと、該アームの先端部に固定され、上端部が逆円錐台形状の支持穴を有する支持ベースと、逆円錐台形状の頭部を有し、該頭部が該支持穴の逆円錐台形状部分に係合することにより該支持穴中に挿入支持された管状部材と、該管状部材の下端に連結された板状物を吸引保持する吸着パッドと、一端部が該管状部材の上端部に接続され他端が吸引源に接続された配管と、該管状部材に外嵌され、該支持ベースの肩部と該吸着パッドとの間に介装されたコイルばねと、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の板状物を吸引保持して搬送する板状物搬送装置に関する。

半導体ウエーハのような板状物を吸引保持して保持テーブル間を搬送する装置としては、板状物を吸引保持する吸着パッドと、吸着パッドが先端部に固定された移動アームと、一端が吸着パッドで接続され他端が吸引源に連通する吸引管路とを含み、吸着パッドにおいて板状物を吸引保持し、移動アームが水平、上下移動及び旋回運動することによって、吸着パッドで保持した板状物を所望の位置に搬送する装置がある。

例えば、板状物が裏面研削後の半導体ウエーハの場合は、裏面研削された半導体ウエーハを吸引保持したチャックテーブルから洗浄するためのスピンナテーブルにウエーハを搬送するのに板状物搬送装置を用いることができる。

この場合、研削加工を施すチャックテーブルは僅かに傾いており、洗浄ユニットのスピンナテーブルは傾いていないため、半導体ウエーハをチャックテーブルからスピンナテーブルに移動すると、半導体ウエーハをスピンナテーブルに衝突させたり、吸着パッドが半導体ウエーハの一部に対して過大な負荷をかけたりして損傷させる恐れがある。

ロータやギア等を用いて吸着パッドの角度を調整するようにすることも可能であるが、構造が複雑になりより点数も多くなってコスト高になる。また、重量増を招くため、移動アームに負荷がかかるという問題もある。

そこで、特開２００３−１５８１６７号公報では、二種類の平面調整に対応でき、ボルトとナットの組み合わせにより吸着パッドの傾きを調整して板状物を二つのチャックテーブル間で搬送可能とした板状物搬送装置が開示されている。

特開２００３−１５８１６７号公報特開２００９−５０９５９号公報

特許文献１に開示された板状物搬送装置では、装置の初期設定時に、二つのチャックテーブルに対してメインテナンス要員による吸着パッドの平行調整作業が必ず必要であり、対応できる平面が二種類と限られているため、セルフグラインドなどのプロセスでチャックテーブルの表面角度に変化が発生した場合は、再度平行調整が必要になる。

また、三つ以上のチャックテーブル間で板状物の搬送を行うプロセスでは、そのまま適用することができず、少なくとも一つのチャックテーブルの平行調整が再度必要になるという点に改善の余地がある。

特許文献２に開示された板状物搬送装置では、流体噴射ノズルと吸着パッドの組み合わせを備え、流体をチャックテーブルに噴射して吸着パッドの角度を調整してから吸着パッドで半導体ウエーハを吸着するという方法を提案している。しかし、この板状物搬送装置の構造は複雑であり、流体の噴射量や圧力調整を微妙に調整する必要があるため、実際の使用は難しいという課題が残されている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、搬送元及び搬送先の保持テーブル面と搬送用の吸着パッド面との平行が保たれていない場合においても、簡単な機構で保持テーブルと吸着パッドの平行度の自動調整を実現可能な板状物搬送装置を提供することである。

本発明によると、テーブル表面の傾きが異なる複数の保持テーブル間で板状物を搬送する板状物搬送装置であって、少なくとも垂直移動可能に支持されたアームと、該アームの先端部に固定され、上端部が逆円錐台形状の支持穴を有する支持ベースと、逆円錐台形状の頭部を有し、該頭部が該支持穴の逆円錐台形状部分に係合することにより該支持穴中に挿入支持された管状部材と、該管状部材の下端に連結された板状物を吸引保持する吸着パッドと、一端部が該管状部材の上端部に接続され他端が吸引源に接続された配管と、該管状部材に外嵌され、該支持ベースの肩部と該吸着パッドとの間に介装されたコイルばねと、を具備したことを特徴とする板状物搬送装置が提供される。

本発明の板状物搬送装置では、頭部を逆円錐台形状にした管状部材とコイルばねを用いた吸着パッドの傾き角度を調整する手段を備えているため、傾いた保持テーブルの表面角度に吸着パッド自体が倣うように吸着パッドの角度を調整することができ、保持テーブルの傾き角度に対応する対応幅が広く、しかも構造が簡単であるため故障しにくく、安価であるという効果を有している。

本発明実施形態に係る板状物搬送装置の全体の概略構成を示す斜視図である。実施形態にかかる板状物搬送装置の支持ベース部分の断面図である。図３（Ａ）は表面（保持面）が傾斜した保持テーブルから半導体ウエーハを吸引保持している状態の断面図、図３（Ｂ）は半導体ウエーハを吸引保持して保持テーブルから離間した状態の断面図である。傾きの異なる保持テーブル間で、吸着パッドをテーブルと平行に調整してウエーハを受け渡す状態を示す一部断面側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態にかかる板状物搬送装置２の全体斜視図が示されている。板状物搬送装置２の基部４にはボール螺子１０に螺合するナットが収容固定されており、ボールねじ１０の一端部に連結されたパルスモータ１２を駆動することにより、基部４が一対のガイドレール６，８に案内されて水平方向に移動する。

基部４からはシャフト１４が上方に突出しており、シャフト１４は基部４内に収容された第１駆動手段により上下方向に移動され、第２駆動手段により旋回される。シャフト１４の先端部にはアーム１６の基端部がシャフト１４と概略直角をなすように固定されている。

アーム１６の先端部には、連結部１８を介して円板状支持プレート２０が取り付けられている。支持プレート２０には円周方向に１２０度離間して３個の支持部材２２がねじ２６で固定されている。

図２に示すように、各支持部材２２は逆円錐台形状の支持穴２３を有しており、支持プレート２０には支持穴２３に整列して３個の挿入穴２１が形成されている。本実施形態では、支持プレート２０と支持部材２２とで支持ベース２４を構成する。

代替実施形態として、厚みの厚い支持プレート２０を採用し、支持プレート２０に逆円錐台形状の支持穴２３及び挿入穴２１を形成することにより、支持部材２２の使用を不要にすることができる。

各挿入穴２１中に管状部材２８が挿入されており、管状部材２８の頭部２８ａは支持穴２３の形状に対応した逆円錐台形状に形成されている。各管状部材２８の下端部には環状鍔部３２が形成されており、この環状鍔部３２にゴム等の弾性体から形成された吸着パッド３０が連結されている。

挿入穴２１の上端には支持部材２２の肩部２２ａが形成されており、管状部材２８に外嵌して肩部２２ａと鍔部３２との間にコイルばね３４が介装されている。各吸着パッド３０は管状部材２８及び管路３６を介して図示しない負圧吸引源に接続されている。

以下、このように構成された本発明実施形態の板状物搬送装置２の作用について説明する。本実施形態では、板状物搬送装置２を研削装置に適用した例について説明する。図３（Ａ）に示すように、板状物である半導体ウエーハ１１の裏面研削を実施する場合には、ウエーハ１１の表面に表面保護テープ１３が貼着される。

研削装置では、ウエーハ１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）３８の上面（吸引面）が僅かに傾いており、この傾いたチャックテーブル３８に吸引保持されたウエーハ１１を本実施形態の板状物搬送装置２で搬送する場合には、吸着パッド３０が弾性的に支持されているため、第１駆動手段を駆動して支持プレート２０を下方に移動して吸着パッド３０をウエーハ１１に押し付ける。

その結果、図３（Ａ）に示すように、左側のコイルばね３４が縮み右側のコイルばね３４が伸びることにより、全ての吸着パッド３０がチャックテーブル３８に僅かに傾斜して保持されているウエーハ１１に接触する。

この状態でチャックテーブル３８の吸引保持を解除し、吸着パッド３０を真空吸引源に接続することにより、ウエーハ１１が吸着パッド３０に吸引保持され、基部４内に収容されている第１駆動手段を駆動することにより、図３（Ｂ）に示すように、吸着パッド３０はウエーハ１１を吸引保持してチャックテーブル３８から離間することができる。

図４を参照して、傾きの異なる保持テーブル（チャックテーブル）３８，３８Ａの間で、ウエーハ１１を搬送する際の本発明実施形態に係る板状物搬送装置２の作用について説明する。ここでは、右側の保持テーブル３８Ａに保持されていたウエーハ１１を、左側の保持テーブル３８に搬送する際の動作について説明する。

保持テーブル３８Ａの吸引保持面は水平状態であるため、シャフト１４を下降させて吸着パッド３０で保持テーブル３８Ａ上のウエーハ１１を吸着する。次いで、シャフト１４を所定位置まで上昇させてから旋回することにより、吸着パッド３０を左側の保持テーブル３８に対向するように位置付ける。このとき、必要に応じて図１のパルスモータ１２を駆動してシャフト１４を所定量水平方向に移動する。

次いで、シャフト１４を下降させて吸着パッド３０に保持されているウエーハ１１を保持テーブル３８に押し付けると、コイルばね３４の伸縮動作により吸着パッド３０に吸引保持されているウエーハ１１の傾きが保持テーブル３８の吸引保持面の傾きに倣うようになる。

この状態で、保持テーブル３８の真空吸引を開始してから吸着パッド３０の真空吸引を解除することにより、半導体ウエーハ１１は吸着パッド３０から保持テーブル３８に受け渡される。

本発明の板状物搬送装置は、例えば、研削装置内のチャックテーブルからスピンナ洗浄装置のスピンナ保持テーブルへのウエーハの搬送や、テープマウンタ内の複数のチャックテーブル間でウエーハを搬送する場合に使用可能である。

上述した実施形態では、３個の吸着パッド３０が円周方向に等間隔離間して配設されているが、本実施形態の変形例として、中央部に１個の吸着パッドを配設するような構成でもよい。

２板状物搬送装置
１４シャフト
１６アーム
２０支持プレート
２２支持部材
２３逆円錐台形状の支持穴
２４支持ベース
２８管状部材
２８ａ管状部材２８の頭部
３０吸着パッド
３４コイルばね

Claims

テーブル表面の傾きが異なる複数の保持テーブル間で板状物を搬送する板状物搬送装置であって、
少なくとも垂直移動可能に支持されたアームと、
該アームの先端部に固定され、上端部が逆円錐台形状の支持穴を有する支持ベースと、
逆円錐台形状の頭部を有し、該頭部が該支持穴の逆円錐台形状部分に係合することにより該支持穴中に挿入支持された管状部材と、
該管状部材の下端に連結された板状物を吸引保持する吸着パッドと、
一端部が該管状部材の上端部に接続され他端が吸引源に接続された配管と、
該管状部材に外嵌され、該支持ベースの肩部と該吸着パッドとの間に介装されたコイルばねと、
を具備したことを特徴とする板状物搬送装置。