JP2016096294A - 吸着パッド - Google Patents

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智人 松田
Tomohito Matsuda
智人 松田
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株式会社ディスコ
Disco Abrasive Syst Ltd
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【課題】コストを低く抑えつつ、大きさの異なる複数の板状物を適切に吸着可能な吸着パッドを提供する。【解決手段】板状物を吸着する吸着面(52a)を有する吸着パッド(48)であって、吸着面には、吸着面の中心部に開口し吸引経路を介して吸引手段に接続される吸引口(54)と、吸引口を中心とする同心状の複数の環状吸着溝(56)と、吸引口から最も外側の環状吸着溝まで延在し吸引口と複数の環状吸着溝とを接続して吸引手段からの吸引圧力を複数の環状吸着溝に伝える1本又は複数本の連通溝(58)と、が形成されており、連通溝の任意の位置に着脱自在に挿入されて連通溝を塞ぐ栓部材(60)を備え、栓部材の挿入位置を変更することで、吸引手段からの吸引圧力が伝わる環状吸着溝によって形成される吸引領域の面積を調整できる構成とした。【選択図】図3

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の板状物を吸着して保持する吸着パッドに関する。
半導体チップの製造工程では、半導体ウェーハの表面をストリートと呼ばれる分割予定ラインで区画して、各領域にIC、LSI等のデバイスを作り込む。デバイスが形成された半導体ウェーハは、例えば、研削、研磨、旋回切削(旋削)、エッチング等の工程を経た後に、各デバイスに対応する複数の半導体チップへと分割され、電子機器等に組み込まれる。
近年では、半導体チップの生産性を高めるために、半導体ウェーハの大型化が進められている。一方で、例えば、少量多品種の生産を行う場合等には、小型の半導体ウェーハをあえて用いることもある。いずれの場合にも、半導体ウェーハは、吸着パッド等を用いて加工装置内の各部へと搬送される(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−145473号公報
しかしながら、大型の半導体ウェーハを保持できるように負圧伝達用の溝を設けた吸着パッドを用いて小型の半導体ウェーハを保持しようとすると、小型の半導体ウェーハの周囲で溝が露出し負圧がリークするので、小型の半導体ウェーハを適切に吸着できない。
この問題を解決するには、例えば、電磁弁等で切り替え可能な複数の吸引経路を吸着パッドに設けたり、半導体ウェーハの大きさに合わせた複数の吸着パッドを用意して必要に応じて使い分けたりすれば良いが、いずれの場合にも、吸着パッドのコストは大幅に高くなってしまう。
本発明はかかる問題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、コストを低く抑えつつ、大きさの異なる複数の板状物を適切に吸着可能な吸着パッドを提供することである。
本発明によれば、板状物を吸着する吸着面を有する吸着パッドであって、該吸着面には、該吸着面の中心部に開口し吸引経路を介して吸引手段に接続される吸引口と、該吸引口を中心とする同心状の複数の環状吸着溝と、該吸引口から最も外側の該環状吸着溝まで延在し該吸引口と複数の該環状吸着溝とを接続して該吸引手段からの吸引圧力を複数の該環状吸着溝に伝える1本又は複数本の連通溝と、が形成されており、該連通溝の任意の位置に着脱自在に挿入されて該連通溝を塞ぐ栓部材を備え、該栓部材の挿入位置を変更することで、該吸引手段からの吸引圧力が伝わる該環状吸着溝によって形成される吸引領域の面積を調整できるように構成されたことを特徴とする吸着パッドが提供される。
本発明において、該栓部材は、弾性材料で形成されていることが好ましい。
本発明に係る吸着パッドは、連通溝の任意の位置に着脱自在に挿入されて連通溝を塞ぐ栓部材を備えるので、この栓部材の挿入位置を変更して吸引領域の面積を調整することで、大きさの異なる複数の板状物を適切に吸着できる。
すなわち、本発明によれば、連通溝の任意の位置に着脱自在に挿入される栓部材を用いることで、コストを低く抑えつつ、大きさの異なる複数の板状物を適切に吸着可能な吸着パッドを提供できる。
吸着パッドを備える加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。 吸着パッドを備える搬入搬出機構を模式的に示す側面図である。 図3(A)は、吸着パッドを模式的に示す斜視図であり、図3(B)は、図3(A)の領域Aを拡大した図である。 図4(A)は、吸着パッドの使用態様の例を模式的に示す図であり、図4(B)は、吸着パッドの使用態様の別の例を模式的に示す図である。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態の吸着パッドを備えた加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。なお、本実施形態では、旋回切削(旋削)用のバイトを備えた加工装置(旋削装置)を示すが、本発明の吸着パッドは、研削装置、研磨装置、切削装置、エッチング装置等の加工装置に設けられても良い。
図1に示すように、加工装置2は、各構造を支持する基台4を備えている。基台4の上面前端側には、開口4aが形成されており、この開口4a内には、加工対象の板状物を搬送する搬送機構6が設けられている。また、開口4aのさらに前方の領域には、板状物を収容するカセット8a,8bが載置されている。
カセット8aが載置される載置領域及び開口4aの後方には、仮置きされた板状物の位置合わせを行う位置合わせ機構10が設けられている。位置合わせ機構10は、例えば、カセット8aから搬送機構6で搬送され、仮置きされた板状物の中心を合せる。
位置合わせ機構10と隣接する位置には、板状物を吸着して保持する吸着パッド48を備えた搬入搬出機構12が配置されている。この搬入搬出機構12は、例えば、位置合わせ機構10で位置合わせされた板状物を吸着パッド48で吸着して後方に搬送する。
搬入搬出機構12の後方には、開口4bが形成されている。この開口4b内には、X軸移動テーブル14、X軸移動テーブル14をX軸方向(前後方向)に移動させるX軸移動機構(不図示)、及びX軸移動機構を覆う防塵防滴カバー16が設けられている。
X軸移動機構は、X軸方向に平行な一対のX軸ガイドレール(不図示)を備えており、X軸ガイドレールには、X軸移動テーブル14がスライド可能に設置されている。X軸移動テーブル14の下面側には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、X軸ガイドレールに平行なX軸ボールネジ(不図示)が螺合されている。
X軸ボールネジの一端部には、X軸パルスモータ(不図示)が連結されている。X軸パルスモータでX軸ボールネジを回転させることで、X軸移動テーブル14はX軸ガイドレールに沿ってX軸方向に移動する。
X軸移動テーブル14上には、板状物を吸引保持するチャックテーブル18が設けられている。チャックテーブル18は、モータ等の回転駆動源(不図示)と連結されており、Z軸方向(鉛直方向)に平行な回転軸の周りに回転する。
また、チャックテーブル18は、上述のX軸移動機構により、板状物が搬入搬出される前方の搬入搬出位置と、板状物が旋回切削(旋削)される後方の旋削位置との間を移動する。
チャックテーブル18の上面は、板状物を吸引保持する保持面18aとなっている。この保持面18aは、チャックテーブル18の内部に形成された流路(不図示)を通じて吸引源(不図示)と接続されている。搬入搬出機構12でチャックテーブル18に載置された板状物は、保持面18aに作用する吸引源の負圧で吸引保持される。
開口4bの後方には、支持柱20が設けられている。支持柱20の前面には、Z軸移動機構22を介してZ軸移動プレート24が設けられている。Z軸移動機構22は、Z軸方向に平行な一対のZ軸ガイドレール26を備えており、Z軸ガイドレール26には、Z軸移動プレート24がスライド可能に設置されている。
Z軸移動プレート24の後面側(裏面側)には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、Z軸ガイドレール26に平行なZ軸ボールネジ28が螺合されている。
Z軸ボールネジ28の一端部には、Z軸パルスモータ30が連結されている。Z軸パルスモータ30でZ軸ボールネジ28を回転させることで、Z軸移動プレート24はZ軸ガイドレール26に沿ってZ軸方向に移動する。
Z軸移動プレート24の前面(表面)には、板状物を旋削する旋削機構32が設けられている。旋削機構32は、Z軸移動プレート24に固定されたスピンドルハウジング34を備えている。スピンドルハウジング34には、スピンドル36が回転可能に支持されている。
スピンドル34の下端側には、ホイールマウント38が設けられており、このホイールマウント38の下面には、バイトホイール40が装着されている。バイトホイール40は、アルミニウム、ステンレス等の金属材料で形成された円筒状のホイール基台と、ホイール基台の下面側に固定されたバイトとを含む。
搬入搬出機構12に対して位置合わせ機構10と反対の位置には、搬入搬出機構12で搬出された旋削後の板状物を洗浄する洗浄機構42が配置されている。洗浄機構42で洗浄された板状物は、搬送機構6で搬送され、例えば、カセット8bに収容される。
図2は、吸着パッド48を備える搬入搬出機構12を模式的に示す側面図であり、図3(A)は、吸着パッド48を模式的に示す斜視図であり、図3(B)は、図3(A)の領域Aを拡大した拡大斜視図である。
図2に示すように、搬入搬出機構12は、略水平なアーム部44を含む。アーム部44の先端下部には、柱状の支持部46が設けられている。また、支持部46の下端には、板状物を吸着して保持する吸着パッド48が接続されている。
吸着パッド48は、円盤状の基台部50を含む。基台部50の下面には、基台部50と同径の円盤状の吸着部52が固定されている。吸着部52の下面は、板状物を吸着して保持する吸着面52aとなっている。
図3(A)に示すように、吸着面52aの中央には、略円形の吸引口54が形成されている。この吸引口54は、基台部50等に形成された吸引経路(不図示)を介して吸引源(吸引手段)(不図示)に接続されている。
また、吸着面52aには、吸引口54を中心とする同心円状の複数の環状吸着溝56が形成されている。さらに、吸着面52aには、吸引口54から放射状に延びる複数の連通溝58が形成されている。
各連通溝58は、吸引口54から最も外側の環状吸着溝56dまで延在し、吸引口54と各環状吸着溝56とを接続する。吸引源の負圧(吸引圧力)は、この連通溝58を通じて各環状吸着溝56に伝えられる。
なお、本実施形態では、径の異なる4本の環状吸着溝56(環状吸着溝56a,56b,56c,56d)と4本の連通溝58とを形成しているが、本発明の環状吸着溝及び連通溝はこれらに限定されない。環状吸着溝は2本以上形成されれば良く、連通溝は1本でも良い。
また、本実施形態では、吸引口54を中心とする同心円状の複数の環状吸着溝56を形成しているが、複数の環状吸着溝56は吸引口54を中心とする同心状であれば良い。すなわち、環状吸着溝56の形状は円形に限定されない。ここで、環状吸着溝56が円形でない場合には、例えば、環状吸着溝56の重心等を「中心」として吸引口54に合わせると良い。
図3(B)に示すように、各連通溝58の任意の位置には、ゴム、シリコーン樹脂等の通気性が十分に低い弾性材料でなる栓部材60が着脱自在に挿入されている。ここで、弾性材料とは、連通溝58の形状に倣って弾性変形する程度の弾性率及び弾性限界を持つ材料をいう。
各連通溝58を栓部材60で塞ぐことにより、栓部材60より外側に位置する環状吸着溝56には吸引源の負圧が伝わらなくなる。すなわち、栓部材60によって、板状物を吸着する吸着領域(吸引領域)の面積を調節できる。
なお、本実施形態では、直方体状の栓部材60を用いているが、本発明の栓部材はこれに限定されない。栓部材は、少なくとも連通溝58を適切に塞ぐことができるように構成されていれば良い。
図4(A)は、吸着パッド48の使用態様の例を模式的に示す図であり、図4(B)は、吸着パッド48の使用態様の別の例を模式的に示す図である。図4(A)に示す使用態様の例では、環状吸着溝56cと、環状吸着溝56cより大径の環状吸着溝56dとの間に位置する連通溝58に栓部材60を挿入している。
ぞのため、吸引源の負圧は、吸引口54及び連通溝58を通じて環状吸着溝56a,56b,56cに伝えられる。このように、環状吸着溝56a,56b,56cによって吸着領域が形成される場合には、環状吸着溝56cより大径で環状吸着溝56dより小径の板状物11aを適切に吸着できる。
一方、図4(B)に示す使用態様の別の例では、環状吸着溝56bと、環状吸着溝56bより大径の環状吸着溝56cとの間に位置する連通溝58に栓部材60を挿入している。
そのため、吸引源の負圧は、吸引口54及び連通溝58を通じて環状吸着溝56a,56bに伝わる。このように、環状吸着溝56a,56bによって吸着領域が形成される場合には、例えば、環状吸着溝56bより大径で環状吸着溝56cより小径の板状物11bを適切に吸着できる。
同様に、環状吸着溝56aと、環状吸着溝56aより大径の環状吸着溝56bとの間に位置する連通溝58に栓部材60を挿入すれば、環状吸着溝56aによって吸着領域が形成される。この場合には、例えば、環状吸着溝56aより大径で環状吸着溝56bより小径の板状物を適切に吸着できる。
以上のように、本実施形態に係る吸着パッド48は、連通溝58の任意の位置に着脱自在に挿入されて連通溝48を塞ぐ栓部材60を備えるので、この栓部材60の挿入位置を変更して吸着領域(吸引領域)の面積を調整することで、大きさの異なる複数の板状物11a,11bを適切に吸着できる。
すなわち、連通溝58の任意の位置に着脱自在に挿入される栓部材60を用いるだけで良いので、コストを低く抑えつつ、大きさの異なる複数の板状物11a,11bを適切に吸着可能な吸着パッド48を提供できる。
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、連通溝58のいずれかに栓部材60を挿入しているが、環状吸着溝56dより大径の板状物を吸着させる場合には、栓部材60を取り外しても良い。
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
2 加工装置
4 基台
4a,4b 開口
6 搬送機構
8a,8b カセット
10 位置合わせ機構
12 搬入搬出機構
14 X軸移動テーブル
16 防塵防滴カバー
18 チャックテーブル
18a 保持面
20 支持柱
22 Z軸移動機構
24 Z軸移動プレート
26 Z軸ガイドレール
28 Z軸ボールネジ
30 Z軸パルスモータ
32 旋削機構
34 スピンドルハウジング
36 スピンドル
38 ホイールマウント
40 バイトホイール
42 洗浄機構
44 アーム部
46 支持部
48 吸着パッド
50 基台部
52 吸着部
52a 吸着面
54 吸引口
56,56a,56b,56c,56d 環状吸着溝
58 連通溝
60 栓部材
11a,11b 板状物

Claims (2)

  1. 板状物を吸着する吸着面を有する吸着パッドであって、
    該吸着面には、該吸着面の中心部に開口し吸引経路を介して吸引手段に接続される吸引口と、該吸引口を中心とする同心状の複数の環状吸着溝と、該吸引口から最も外側の該環状吸着溝まで延在し該吸引口と複数の該環状吸着溝とを接続して該吸引手段からの吸引圧力を複数の該環状吸着溝に伝える1本又は複数本の連通溝と、が形成されており、
    該連通溝の任意の位置に着脱自在に挿入されて該連通溝を塞ぐ栓部材を備え、該栓部材の挿入位置を変更することで、該吸引手段からの吸引圧力が伝わる該環状吸着溝によって形成される吸引領域の面積を調整できるように構成されたことを特徴とする吸着パッド。
  2. 該栓部材は、弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の吸着パッド。
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