JP2013243203A

JP2013243203A - 支持装置

Info

Publication number: JP2013243203A
Application number: JP2012114463A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Yamaguchi; 和寿山口; Yota Aoki; 陽太青木; Atsushi Uemichi; 厚史上道
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2013-12-05

Abstract

【課題】反りを有する板状部材を支持する場合でも、吸引漏れを生ずることなく吸引力を確実に作用させて板状部材を吸引して支持することのできる支持装置を提供すること。
【解決手段】支持面１１内に設けられて板状部材に吸引力を付与する複数の伸縮部材１３と、これら伸縮部材１３に連通する減圧ポンプ１５とを備えて支持装置１０が構成されている。伸縮部材１３は、一端側を当接面１３Ｃとして支持面１１から突出する位置を初期位置としており、反り変形した板状部材ＷＦが載置されたときに、当接面を当接させて吸引力を付与し、支持面１１に引き寄せつつ他の伸縮部材１３で吸引力を段階的に付与することで、最終的に平面に矯正した状態で板状部材ＷＦを支持するようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は支持装置に係り、更に詳しくは、板状部材に反り変形があっても当該板状部材を支持面に密着させて支持することのできる支持装置に関する。

半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する場合がある）等の板状部材は、テーブル等の支持装置に支持された状態で表面に回路を形成したり、回路面を保護する接着シートを貼付したりする等、種々の処理が施される。このような処理に際して用いられる支持装置は、板状部材を支持面上に密着させて保持するために、多数の吸引孔を支持面に形成して当該吸引孔より板状部材を吸引できるようにした吸着構造が採用されている。
特許文献１には、反り変形を有する板状部材（ガラス基板）を支持したときの当該板状部材とテーブルとの間に生じ得る空気だまりを回避するために、吸着力を作用させて板状部材を支持する吸着構造を備えた支持装置が提案されている。

特開平１１−６７８８２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された支持装置にあっては、テーブルの上面すなわち支持面に吸引孔を設けた構成であるため、板状部材の反りの程度が大きい場合に、当該反りの大きい部分と吸引孔との距離が離れ過ぎてしまい、板状部材と吸引孔との隙間から負圧が漏れて吸引不良を生じてしまう、という不都合がある。
従って、板状部材を支持装置に支持した状態で所定の処理を施す場合に、板状部材の面に施される処理を適正に行い得なくなる、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明の目的は、反りを有する板状部材であっても、当該板状部材を支持面に密着させた状態で支持することのできる支持装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、板状部材を支持する支持面と、前記板状部材における被支持面に当接可能な当接手段と、前記当接手段に吸引力を付与する減圧手段とを備えた支持装置において、前記当接手段は、前記支持面と交差する方向に伸縮可能な伸縮部材と、当該伸縮部材の一端に位置し前記被支持面に当接する当接面とを含み、当該当接面が前記支持面から突出した状態で前記被支持面に当接可能に設けられ、前記板状部材を吸引することで前記伸縮部材が収縮し、前記当接面が前記支持面内に位置して前記板状部材を支持面に密着させて支持する、という構成を採っている。

本発明において、前記当接手段は、前記支持面に直交する所定の軸を中心とする複数の同心円上それぞれに所定間隔を隔てて複数配置され、内側に位置する同心円及び外側に位置する同心円の何れか一方の同心円上に配置された当接手段から何れか他方の同心円上に配置された当接手段向かって段階的に吸引が行われるように制御する制御手段を更に備える、という構成を採っている。

また、前記支持面に当接手段を受容する受容部が設けられ、当該受容部は、前記当接手段が収縮したときに、前記当接面が支持面内に位置する深さに設定されるように設けることが好ましい。

更に、前記当接面が支持面を超えて陥没した状態となることを防止する陥没防止手段を有する構成を採るとよい。

また、前記支持面内に板状部材の移動を抑制する移動抑制部材が設けることもできる。

本発明によれば、当接手段の当接面が支持面から突出した状態となっているので、反りを有する板状部材であっても、当接面と被支持面との距離が離れ過ぎてしまうことを防止することができ、板状部材の反りを矯正して支持面に密着した状態で当該板状部材を支持することができる。
また、一方の同心円上に配置された当接手段から他方の同心円上に配置された当接手段向かって順次吸引力を付与する制御手段を備えているので、段階的に反り矯正を行えるようになり、板状部材と支持面との間の空気を追い出しつつ反り矯正を行って、支持面で板状部材を支持することができる。
更に、当接手段が収縮したときに、当接面が支持面内に位置する深さに設定された受容部が設けられていることで、板状部材が部分的に盛り上がったり、凹んだりすることがなく板状部材を支持することができる。
また、当接面が陥没防止手段を有する構成では、当接面が支持面を超えて陥没した状態となることを防止することができる。
また、支持面に移動抑制部材を設けた構成では、板状部材が支持面の面に沿って横方向に移動してしまうような不都合を回避でき、特に、板状部材が極薄である場合の不用意な移動を確実に阻止することができる。

実施形態に係る支持装置の概略平面図。図１のＡ矢視断面図。（Ａ）〜（Ｅ）は、支持装置の動作説明図。変形例に係る支持装置の部分断面図。

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、本実施形態において基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、または、前、後といった方向を示した場合は、全て図２を正規の方向（付した番号が適切な向きとなる方向）から観た場合を基準とし、上、下、左、右方向が紙面に平行な方向であり、前が紙面に直交する手前方向、後が紙面に直交する奥方向とする。

図１及び図２に示されるように、支持装置１０は、板状部材としてのウエハＷＦを支持する支持面１１を備えたテーブル１２と、ウエハＷＦにおける被支持面ＷＦ１（図３（Ａ）参照）に当接可能な当接手段１４と、この当接手段１４に吸引力を付与する減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段１５と、支持面１１の中央部に設けられた移動抑制部材２０と、当該支持装置１０の全体的な動作を制御するシーケンサやパーソナルコンピュータ等の制御する制御手段１９とを備えて構成されている。

前記テーブル１２は、支持面１１において、支持面１１の中心軸ＣＯを中心とする径の異なる２つの同心円ＣＣ１、ＣＣ２上に、当接手段１４が収縮したときに、後述する当接面１３Ｃが支持面１１内に位置する深さに設定された凹状の丸穴からなる受容部としての内周側受容部２１及び外周側受容部２２が設けられ、これら内周側受容部２１及び外周側受容部２２に当接手段１４がそれぞれ受容される。各内、外周側受容部２１、２２は、同心円ＣＣ１、ＣＣ２の周方向に９０度間隔で配置され、内周側受容部２１と外周側受容部２２とは、同心円ＣＣ１、ＣＣ２の周方向において４５度ずれた関係で配置されている。内周側受容部２１及び外周側受容部２２は、それぞれの底部に設けられた環状の内周側溝２５及び外周側溝２６により相互に連通している。また、内、外周側溝２５、２６は、それぞれテーブル１２の底面に貫通する貫通孔２７、２８と、配管１６Ａ、１６Ｂとを介して減圧手段１５に接続されている。配管１６Ａは、中間に吸引力を検出する圧力センサ等の圧力検出手段１７が配置されている。

前記当接手段１４は、上下方向に貫通するベローズにより構成された伸縮部材１３と、当該伸縮部材１３の一端側（上面）であり、ウエハＷＦにおける被支持面ＷＦ１に当接可能に設けられた当接面１３Ｃとで構成される。内周側受容部２１に受容された伸縮部材１３が内周側伸縮部材１３Ａとされ、外周側受容部２２に受容された伸縮部材１３が外周側伸縮部材１３Ｂとされ、内周側伸縮部材１３Ａの当接面１３Ｃが内周側当接面１３Ｄとされ、外周側伸縮部材１３Ｂの当接面１３Ｃが外周側当接面１３Ｅとされる。また、図２に拡大して示されるように、無負荷状態（初期状態）での伸縮部材１３の長さＬは、内、外周側受容部２１、２２の深さＤよりも長く、ウエハＷＦを吸引して収縮したときに、内、外周当接面１３Ｄ、１３Ｅが支持面１１と同一平面内に位置する状態（吸引状態）となるように設定される（図３（Ｅ）参照）。これにより、ウエハＷＦを支持面１１に支持したときに、ウエハＷＦが部分的に盛り上がったり、凹んだりすることがなく支持できるようになっている。

前記減圧手段１５は、内、外周側伸縮部材１３Ａ、１３Ｂそれぞれに吸引力を付与する内周側減圧手段１５Ａと外周側減圧手段１５Ｂとを備えている。

前記移動抑制部材２０は、スポンジ、シリコーンゴム、樹脂等の微粘着性を備えた部材からなり、支持面１１の中央部に形成された凹部１１Ａ内に収容され、無付加状態で支持面１１から少々飛び出すように設けられ（例えば、２０μｍ）、その上面にウエハＷＦが接触することで、当該ウエハＷＦの移動が抑制される。なお、移動抑制部材２０は、ウエハＷＦの自重で下降し、移動抑制部材２０の上面が支持面１１と同一面内に移動する構成とすることができる。

次に、本実施形態における支持方法について、図３をも参照しながら説明する。

まず、図２に示される状態の支持装置１０に対し、図示しない搬送手段により中央部が外周部よりも凹んだ略すり鉢状に反ったウエハＷＦが支持面１１上に移載されると、図３（Ａ）に示されるように、内周側当接面１３ＤにウエハＷＦの被支持面ＷＦ１が接近した姿勢となる。このとき、ウエハＷＦの中央部は、移動抑制部材２０に接し、その摩擦により移動が抑制される。そして、制御手段１９が内周減圧手段１５Ａを駆動し、図３（Ｂ）に示されるように、内周側当接面１３Ｄ全体をウエハＷＦの被支持面ＷＦ１に接触させる。内周側当接面１３Ｄ全体が被支持面ＷＦ１に接触すると、内周側伸縮部材１３Ａの内部が減圧されるので、内周側伸縮部材１３Ａが内周側受容部２１に向かって収縮する。内周側伸縮部材１３Ａが収縮すると、図３（Ｃ）に示されるように、内周側当接面１３Ｄが支持面１１と同一平面上に位置することになり、これに対応してウエハＷＦの中央部付近の反り変形が平面方向に矯正される。

内周側伸縮部材１３Ａの収縮により、それまで離れすぎていたウエハＷＦの被支持面ＷＦ１と外周側当接面１３Ｅとが接近する。内周側伸縮部材１３Ａによる吸引圧力が設定値に至ったことが圧力検出手段１７で検出されると、制御手段１９が減圧手段１５Ｂを駆動し、図３（Ｄ）に示されるように、外周側当接面１３Ｅ全体をウエハＷＦの被支持面ＷＦ１に接触させる。外周側当接面１３Ｅ全体が被支持面ＷＦ１に接触すると、外周側伸縮部材１３Ｂの内部が減圧されるので、外周側伸縮部材１３Ｂも外周側受容部２２に向かって収縮する。外周側伸縮部材１３Ａが収縮すると、図３（Ｅ）に示されるように、外周側当接面１３Ｅが支持面１１と同一平面上に位置することになり、ウエハＷＦが全体として反り変形を矯正した状態で支持されることとなる。このように、内周側伸縮部材１３ＡでウエハＷＦの中央部付近の反り変形を矯正した後、外周側伸縮部材１３ＢでウエハＷＦの外周側の反り変形を矯正するので、ウエハＷＦと支持面１１との間の空気を追い出しつつ支持面１１でウエハＷＦを支持することができる。

このようにして支持面１１と水平に支持されたウエハＷＦに対し、図示しない処理装置を介して種々の処理が行われることとなり、処理後、ウエハＷＦの吸引を解除し、図示しない搬送アーム等により搬送され、以後、同様にして、順次ウエハＷＦが支持されることとなる。

従って、このような実施形態によれば、当接面１３Ｃが支持面１１から突出した状態となっているので、反りを有するウエハＷＦであっても、当接面１３Ｃと被支持面ＷＦ１との距離が離れ過ぎてしまうことを防止することができ、ウエハＷＦの反りを矯正して支持面１１に密着した状態でウエハＷＦを支持することができる。

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。

例えば、前記実施形態では、内外２つの同心円ＣＣ１、ＣＣ２上に内周側、外周側伸縮部材１３Ａ、１３Ｂを配置したが、更に他の同心円上に伸縮部材１３を配置してもよい。更に、伸縮部材１３は、単数であってもよい。また、ウエハＷＦの反りの形状に合わせて周方向における伸縮部材１３の配置間隔を変更して各円上における伸縮部材１３の数を増加減少させることもでき、例えば、１８０°間隔や３０°間隔で配置してもよい。更に、伸縮部材１３は、その当接面１３Ｃが支持面１１よりも突出していれば足り、その突出の程度は何ら制限されない。また、伸縮部材１３は、収縮したときに当接面１３Ｃが支持面と同一平面になるものであれば、長さＬ、ヤング率や硬度が異なるものであってもよい。更に、テーブル１２は、平面形状がウエハＷＦの大きさと同じか、これより大きい円形に設けたり、円形以外の形状に設けたりしてもよい。

また、本発明における板状部材は、特に限定されず、半導体ウエハは、シリコーン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等が例示でき、また、板状部材は、光ディスクの基板であってもよいし、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、その他の板状部材のみならず、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。更に、前記実施形態では板状部材としてウエハＷＦを対象としたことでテーブル１２を円形としたが、非円形の平面形状を備えたテーブルとしてもよい。この場合には、伸縮部材１３の配置も図示構成例に限らず、板状部材の形状に応じて任意に決定することができる。

更に、ウエハＷＦを前記実施形態とは天地を逆にして支持してもよく、この場合、外周側の外周側伸縮部材１３ＢでウエハＷＦを吸引し、ウエハＷＦの外側を矯正してから内周側の内周側伸縮部材１３ＡでウエハＷＦを吸引するように構成すればよい。また、ウエハＷＦが反りのない場合であってもよく、内、外周側伸縮部材１３Ａ、１３Ｂのいずれか一方から吸引力を付与してもよいし、同時に吸引力を付与してもよい。また、中央部が外周部よりも低い又は高い略アーチ型（ハーフパイプ状）の反り変形を有するウエハＷＦであってもよく、この場合、例えば、図１に示した外周側伸縮部材１３Ｂを支持面１１の周方向に４５°回転させた位置に設け、当該ウエハＷＦが伸縮部材１３と接触しない位置に載置して吸引するように構成してもよい。

更に、内、外周側減圧手段１５Ａ、１５Ｂは、内、外周側収縮部材１３Ａ、１３Ｂに対応してそれぞれ独立して設けたが、一個の減圧ポンプを共用する構成としてもよい。

また、移動抑制部材２０は、中央部に限らず、複数箇所に点在させてもよい。また、ウエハＷＦの移動が抑制可能であれば、使用する材質に限定はないし、支持面１１に吸引孔を設けてもよい。

図４に示すように、当接手段１４は、ベローズにより構成された伸縮部材１３と、伸縮部材１３の上端に取り付けられた図示しない吸引孔を有する当接部材３０とで構成し、この当接部材３０の上面を当接面１３Ｃとすることもできる。また、当接部材３０の形状に合わせて内、外周側受容部２１、２２に陥没防止手段としての凹部３１や傾斜凹部３２を設けてもよく、これにより、当接面１３Ｃが支持面１１を超えて陥没した状態となることを防止することができる。

また、受容部は、伸縮部材１３の数よりも多く設けてもよく、板状部材の反りの形状に合わせて使用する受容部を選択して伸縮部材１３を配置してもよい。この場合、伸縮部材１３を配置しない受容部には、栓をしたり、移動抑制部材２０を設けたりすることができ、様々な形状の反りを有する板状部材に対応することができる。更に、伸縮部材１３や内、外周側受容部２１、２２を支持面１１の中心方向に傾斜させて配置してもよい、これによれば、当接面１３Ｃ全体を被支持面ＷＦ１に接触させやすくなる。

１０支持装置
１１支持面
１３伸縮部材
１３Ｃ当接面
１４当接手段
１５減圧手段
１９制御手段
２１内周側受容部（受容部）
２２外周側受容部（受容部）
３１凹部（陥没防止手段）
３２傾斜凹部（陥没防止手段）
ＷＦ半導体ウエハ（板状部材）
ＷＦ１被支持面

Claims

板状部材を支持する支持面と、前記板状部材における被支持面に当接可能な当接手段と、前記当接手段に吸引力を付与する減圧手段とを備えた支持装置において、
前記当接手段は、前記支持面と交差する方向に伸縮可能な伸縮部材と、当該伸縮部材の一端に位置し前記被支持面に当接する当接面とを含み、当該当接面が前記支持面から突出した状態で前記被支持面に当接可能に設けられ、前記板状部材を吸引することで前記伸縮部材が収縮し、前記当接面が前記支持面内に位置して前記板状部材を支持面に密着させて支持することを特徴とする支持装置。
前記当接手段は、前記支持面に直交する所定の軸を中心とする複数の同心円上それぞれに所定間隔を隔てて複数配置され、内側に位置する同心円及び外側に位置する同心円の何れか一方の同心円上に配置された当接手段から何れか他方の同心円上に配置された当接手段向かって段階的に吸引が行われるように制御する制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項１記載の支持装置。
前記支持面に当接手段を受容する受容部が設けられ、当該受容部は、前記当接手段が収縮したときに、前記当接面が支持面内に位置する深さに設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の支持装置。
前記当接面が支持面を超えて陥没した状態となることを防止する陥没防止手段を有することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の支持装置。
前記支持面内に板状部材の移動を抑制する移動抑制部材が設けられたことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の支持装置。