JP2018142615A - Wafer carrying/holding device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer carrying/holding device that is configured so that loads can be evenly applied to a wafer when pressing the wafer, even if the wafer is largely warped, to prevent the wafer from being damaged and so that the wafer can be surely suctioned and held with a chuck table.SOLUTION: The wafer carrying/holding device comprises: a holding pad 17 which has an inner periphery pad part 28 for holding a center part of a wafer W and an outer periphery pad part 29 which allows a center thereof to oscillate with respect to the inner periphery pad part 28 and can freely move vertically, and can press an outer periphery part of the wafer W onto a chuck table 11 by moving vertically; a carrying arm 16 that can carry the holding pad 17 holding the wafer W onto the chuck table 11, and descends to make the center part of the wafer W contact onto the chuck table 11 to arrange the wafer W on the chuck table 11; and an automatic aligning mechanism 18, provided between the carrying arm 16 and the holding pad 17, which automatically aligns the inclination of a central shaft center O4 of the outer periphery pad part 29 so that the lower surface of the outer periphery pad part 29 becomes parallel to an adsorption surface of the chuck table 11.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はウエハ搬送保持装置に関するものであり、特に、薄く加工された半導体ウエハをチャックテーブル上に搬送し、吸引保持するウエハ搬送保持装置に関するものである。   The present invention relates to a wafer transfer holding device, and more particularly to a wafer transfer holding device that transfers a thinly processed semiconductor wafer onto a chuck table and holds it by suction.

半導体デバイスの製造に使用される半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)は、半導体材料のインゴットを結晶軸の方向に応じて薄板状に切り出し、研磨したものである。また、半導体デバイスの製造において、ウエハ上にデバイスを形成するリソグラフィ等の生産工程では、ウエハを固定する必要があり、通常は負の空気圧を印加してウエハを吸着する、いわゆる真空吸着方式の吸着ステージ(通常、「チャックテーブル」という)にウエハを吸引保持した状態で各種の処理を行う(例えば、特許文献1参照)。   A semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) used for manufacturing a semiconductor device is obtained by cutting an ingot of a semiconductor material into a thin plate shape according to the direction of a crystal axis and polishing it. Also, in the production of semiconductor devices, in the production process such as lithography for forming devices on a wafer, it is necessary to fix the wafer. Usually, a negative air pressure is applied to adsorb the wafer, so-called vacuum adsorption method adsorption. Various processes are performed in a state where the wafer is sucked and held on a stage (usually referred to as “chuck table”) (see, for example, Patent Document 1).

そして、ウエハ上のデバイスが完成した後、プローバでテスタとデバイスの電極パッドを接続して電気的に動作検査を行う場合や、インスペクションマシンで形成したパターンの光学的な検査を行う場合も、同様に、ウエハをチャックテーブルに吸引保持した状態で検査を行う。   And when the device on the wafer is completed, the tester and the electrode pad of the device are connected with a prober to perform electrical operation inspection, or the optical inspection of the pattern formed with the inspection machine is the same. In addition, the inspection is performed with the wafer sucked and held on the chuck table.

近年、半導体デバイスの製造では、ウエハの直径を大きくして生産効率を向上させることが行われており、ウエハの直径は益々大きくなっている。また、1本のインゴットより取れるウエハの枚数を増加させれば、その分、ウエハの製造コストが低下するので、ウエハの厚さも小さくなる傾向にある。   In recent years, in the manufacture of semiconductor devices, the diameter of a wafer has been increased to improve the production efficiency, and the diameter of the wafer has been increasing. Further, if the number of wafers that can be taken from one ingot is increased, the manufacturing cost of the wafer is reduced accordingly, and the thickness of the wafer tends to be reduced.

特開2003−234392号公報JP 2003-234392 A

しかしながら、ウエハは直径が大きくなるほど、また、薄くなるほど、例え研磨したものであっても、歪みのために反りが発生する。特に、一面が樹脂で封止されたウエハは、表面に半導体デバイスを形成すると反りが発生し易くなる。そして、吸着面を有するチャックテーブル上に反りの程度が大きいウエハを載置すると、チャックテーブル側の吸着面とウエハとの間に大きな隙間ができ、例え負圧を印加してもその隙間から吸着面に空気が流れ込み、ウエハを十分に吸着保持することができないという問題が発生する。また、ウエハの吸着不良が発生したまま、加工を行うとウエハを損傷させる虞があり、更に次の工程に搬送する過程では、ウエハがズレ動き、次工程のチャックテーブル等に精度良く載置できないといった問題が生じる。   However, the larger the diameter and the thinner the wafer, the more warped due to distortion even if it is polished. In particular, a wafer whose one surface is sealed with a resin is likely to warp when a semiconductor device is formed on the surface. When a wafer with a large degree of warpage is placed on the chuck table having the suction surface, a large gap is created between the chuck table suction surface and the wafer. There is a problem that air flows into the surface and the wafer cannot be sufficiently adsorbed and held. In addition, if processing is performed with a wafer adsorption failure occurring, the wafer may be damaged. In the process of being transferred to the next process, the wafer moves and cannot be accurately placed on the chuck table or the like of the next process. Problems arise.

このような問題を解決するため、真空ポンプの駆動能力を大きくして負圧を大きくする、すなわち、空気系路と溝の空気圧をより低くすることも考えられる。しかし、そのためには、駆動能力の大きな真空ポンプを用意する必要があり、コスト等の各種の問題を生じる上、隙間が大きい場合には対処不能である。   In order to solve such a problem, it is conceivable to increase the negative pump pressure by increasing the driving capability of the vacuum pump, that is, to lower the air pressure in the air system channel and the groove. However, for that purpose, it is necessary to prepare a vacuum pump with a large driving capability, which causes various problems such as cost, and cannot cope with a large gap.

また、今日では、例えば図7に示すように、ウエハWの中心部を脱着可能に保持する内周パッド部101a、及び、内周パッド部101aに対して上下移動可能であるとともに、その上下移動によりウエハWの外周部分をチャックテーブル102上に押し付け可能な外周パッド部101bを有する保持パッド101と、内周パッド部101aにウエハWを保持した保持パッド101をチャックテーブル102上に搬送し、かつ下降してウエハWの中心部をチャックテーブル102の吸着面102a上に当接させて、ウエハWをチャックテーブル102上に配置可能な搬送アーム103と、外周パッド部101bをチャックテーブル102側へ押圧する進退出可能なロッド104aを有してチャックテーブル102の上方に配設された加圧シリンダ104と、を備えるウエハ搬送保持装置も知られている。   In addition, today, for example, as shown in FIG. 7, the inner peripheral pad portion 101a that holds the central portion of the wafer W in a removable manner and the inner peripheral pad portion 101a can be moved up and down, and the vertical movement thereof. The holding pad 101 having the outer peripheral pad portion 101b capable of pressing the outer peripheral portion of the wafer W onto the chuck table 102, the holding pad 101 holding the wafer W on the inner peripheral pad portion 101a is transferred onto the chuck table 102, and The wafer W is lowered and brought into contact with the suction surface 102a of the chuck table 102, and the transfer arm 103 capable of placing the wafer W on the chuck table 102 and the outer peripheral pad portion 101b are pressed toward the chuck table 102. And a pressure seal disposed above the chuck table 102 with a rod 104a that can be advanced and retracted. And da 104, also known wafer carrier holder device comprising a.

すなわち、図7に示すウエハ搬送保持装置は、同図(a)に示すように、内周パッド部101aにウエハWを保持した保持パッド101を、搬送アーム103によりチャックテーブル102上まで搬送する。次いで、同図(b)に示すように、搬送アーム103と共に保持パッド101が下降され、負圧が発生させているチャックテーブル102の吸着面102a上にウエハWの中心部を当接させる。続いて、同図(c)に示すように、加圧シリンダ104のロッド104aを突出させて外周パッド部101bを押下し、この押下された外周パッド部101bにより、ウエハWの外周部分を負圧が発生しているチャックテーブル102上に押し付ける。これにより、ウエハWはチャックテーブル102上に吸着保持され、また、内周パッド部101a側の保持(負圧)を解くと、ウエハWをチャックテーブル102a上に保持しておくことができるようになっている。   That is, as shown in FIG. 7A, the wafer transfer holding apparatus shown in FIG. 7 transfers the holding pad 101 holding the wafer W to the inner peripheral pad portion 101a onto the chuck table 102 by the transfer arm 103. Next, as shown in FIG. 5B, the holding pad 101 is lowered together with the transfer arm 103, and the central portion of the wafer W is brought into contact with the suction surface 102a of the chuck table 102 where negative pressure is generated. Subsequently, as shown in FIG. 5C, the rod 104a of the pressure cylinder 104 is protruded to press the outer peripheral pad portion 101b, and the outer peripheral portion of the wafer W is negatively pressured by the pressed outer peripheral pad portion 101b. Is pressed onto the chuck table 102 where the above has occurred. Thus, the wafer W is sucked and held on the chuck table 102, and the wafer W can be held on the chuck table 102a when the holding (negative pressure) on the inner peripheral pad portion 101a side is released. It has become.

しかしながら、図7に示すようなウエハ搬送保持装置は、外周パッド部101bはチャックテーブル102aに向かって真っ直ぐ、つまり直線的に上下移動するだけで、中心軸線の傾きを替えて水平方向に揺動(スイング)するような構造にはなっていなかった。そのため、チャックテーブル102の吸着面102aに傾きが生じていた場合や、ウエハWに大きな反りが生じている場合には、押圧時に応力集中が生じて所定通りに押圧することができずにウエハWを損傷し、またチャックテーブル102でのチャックが不安定となり加工精度に悪い影響を与えるという問題があった。   However, in the wafer transfer and holding device as shown in FIG. 7, the outer peripheral pad portion 101b is moved straightly toward the chuck table 102a, that is, by moving up and down linearly, and swinging in the horizontal direction by changing the inclination of the central axis ( It was not structured to swing. Therefore, when the suction surface 102a of the chuck table 102 is inclined or when the wafer W is greatly warped, stress concentration occurs at the time of pressing, and the wafer W cannot be pressed as predetermined. In addition, the chuck on the chuck table 102 becomes unstable and the machining accuracy is adversely affected.

そこで、反りの大きなウエハであっても押圧時に均一にウエハに負荷がかかるようにしてウエハの損傷をなくすとともに、ウエハをチャックテーブルで確実に吸引保持することができるようにしたウエハ搬送保持装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。   Accordingly, a wafer transfer and holding device is provided which can even apply a load to the wafer even when the wafer is warped evenly so that the wafer is not damaged, and the wafer can be securely sucked and held by the chuck table. The technical problem which should be solved arises in order to provide, and this invention aims at solving this problem.

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、ウエハをチャックテーブル上に搬送するウエハ搬送保持装置であって、前記ウエハの中心部を脱着可能に保持する内周パッド部、及び、前記内周パッド部に対して球心揺動並びに上下移動が自在で、かつ前記上下移動により前記ウエハの外周部分を前記チャックテーブル上に押し付け可能な外周パッド部を有する保持パッドと、前記ウエハを前記内周パッド部で保持した前記保持パッドを前記チャックテーブル上に搬送し、かつ下降して前記ウエハの中心部を前記チャックテーブル上に当接させて、前記ウエハを前記チャックテーブル上に配置可能な搬送アームと、前記搬送アームと前記保持パッドとの間に設けられ、前記外周パッド部の下面が前記チャックテーブルの吸着面と平行となるように前記外周パッド部の中心軸線の傾きを自動調整する自動調芯機構と、を備えるウエハ搬送保持装置を提供する。   The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is a wafer transfer holding device for transferring a wafer onto a chuck table, wherein the central portion of the wafer is detachable. The inner peripheral pad portion to be held, and the outer peripheral pad portion that can freely swing and move up and down with respect to the inner peripheral pad portion and can press the outer peripheral portion of the wafer onto the chuck table by the vertical movement. The holding pad having the wafer held by the inner circumferential pad portion, and lowering to bring the center portion of the wafer into contact with the chuck table, A transfer arm capable of placing a wafer on the chuck table, and provided between the transfer arm and the holding pad, and a lower surface of the outer peripheral pad portion is the chuck. Providing wafer transfer holding device and a self-centering mechanism for automatically adjusting the inclination of the central axis of the outer peripheral pad portion so as to be parallel to the suction surface of the table.

この構成によれば、外周パッド部は、球心揺動並びに上下移動が自在であり、またウエハの外周部分をチャックテーブル上に押し付けるとき、外周パッド部の下面がチャックテーブルの吸着面と平行となるように、中心軸線の傾きが自動調芯機構により自動調整されて、外周パッド部がチャックテーブルの吸着面に倣い、均一にウエハに負荷をかけることができる。これにより、反りの大きなウエハであっても押圧時にウエハの特定の箇所に応力が集中するのを無くすことができ、ウエハの損傷を防止できるとともに、チャックテーブルでのチャック状態も安定する。   According to this configuration, the outer peripheral pad portion can freely swing and move up and down, and when the outer peripheral portion of the wafer is pressed onto the chuck table, the lower surface of the outer peripheral pad portion is parallel to the chucking surface of the chuck table. As described above, the inclination of the central axis is automatically adjusted by the automatic alignment mechanism, and the outer peripheral pad portion follows the suction surface of the chuck table, so that a load can be uniformly applied to the wafer. As a result, even when the wafer is warped, stress can be prevented from concentrating on a specific portion of the wafer when pressed, the wafer can be prevented from being damaged, and the chucked state at the chuck table can be stabilized.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、前記自動調芯機構は、凸状球面を有する第1連結部と凹状球面を有する第2連結部を備え、前記第1連結部と前記第2連結部の前記球面同士を互いに当接させて、前記第1連結部と第2連結部の中の一方を前記搬送アーム側に固定し、他方を前記保持パッド側に固定してなる、ウエハ搬送保持装置を提供する。   According to a second aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the self-aligning mechanism includes a first connection portion having a convex spherical surface and a second connection portion having a concave spherical surface, and the first connection portion; The spherical surfaces of the second connecting portion are brought into contact with each other, and one of the first connecting portion and the second connecting portion is fixed to the transport arm side, and the other is fixed to the holding pad side. A wafer transfer holding device is provided.

この構成によれば、自動調芯機構を、凸状球面を有する第1連結部と凹状球面を有する第2連結部の、球面同士を互いに面で当接させるようにして構成するので、比較的単純な構造で自動調芯機構付のウエハ搬送保持装置を実現できる。   According to this configuration, the automatic alignment mechanism is configured such that the spherical surfaces of the first connecting portion having the convex spherical surface and the second connecting portion having the concave spherical surface are brought into contact with each other on the surface. A wafer transfer and holding device with a simple structure and an automatic alignment mechanism can be realized.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の構成において、前記外周パッド部は、前記内周パッド部が前記ウエハを介して前記チャックテーブル上に当接された状態で前記チャックテーブル上に前記ウエハを介して当接される、ウエハ搬送保持装置を提供する。   According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the outer peripheral pad portion is configured so that the inner peripheral pad portion is in contact with the chuck table via the wafer. Provided is a wafer transfer and holding device that is brought into contact with the wafer via the wafer.

この構成によれば、内周パッド部の中心軸線を基準として外周パッド部の中心軸線の傾きを調整することができる。   According to this configuration, it is possible to adjust the inclination of the central axis of the outer peripheral pad portion with reference to the central axis of the inner peripheral pad portion.

請求項4記載の発明は、請求項1、2又は3に記載の構成において、前記搬送アームと前記外周パッド部との間に、前記外周パッド部を常にウエハと離れる上方向へ付勢している付勢バネを設けた、ウエハ搬送保持装置を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to the first, second, or third aspect, the outer peripheral pad portion is always urged upward away from the wafer between the transfer arm and the outer peripheral pad portion. Provided is a wafer conveyance holding device provided with a biasing spring.

この構成によれば、内周パッド部の下面が外周パッド部の下面より下方に位置されるように、外周パッドを上方に移動させている付勢バネのバネ力に抗して外周パッド部を押下した時だけ、外周パッドがチャックテーブル上にウエハを介して当接される。   According to this configuration, the outer peripheral pad portion is resisted against the spring force of the biasing spring that moves the outer peripheral pad upward so that the lower surface of the inner peripheral pad portion is positioned below the lower surface of the outer peripheral pad portion. Only when pressed, the outer peripheral pad is brought into contact with the chuck table via the wafer.

請求項5記載の発明は、請求項3又は4に記載の構成において、前記外周パッド部による前記チャックテーブルへの当接は、前記チャックテーブルの上方に配設した加圧シリンダのロッドを前記外周パッド部側に突出させて行う、ウエハ搬送保持装置を提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to the third or fourth aspect, the contact of the outer peripheral pad portion with the chuck table is performed by using a rod of a pressure cylinder disposed above the chuck table. Provided is a wafer transfer and holding device that protrudes toward the pad portion side.

この構成によれば、加圧シリンダのロッドを突出させて、外周パッド部の下方への移動と、自動調芯機構による外周パッド部の軸心の傾き調整を、同時に行うことが可能になる。   According to this configuration, the rod of the pressure cylinder is protruded, and the downward movement of the outer peripheral pad portion and the inclination adjustment of the axis of the outer peripheral pad portion by the automatic alignment mechanism can be performed simultaneously.

発明によれば、外周パッド部を球心揺動並びに上下移動自在に構成するとともに、外周パッド部がウエハの外周部分を前記チャックテーブル上に押し付けるとき、搬送アームと外周パッド部との間に設けた自動調芯機構により、外周パッド部の下面がチャックテーブルの吸着面と平行となるように、外周パッド部の中心軸線の傾きを自動調整する。これにより、外周パッド部がチャックテーブルの吸着面に倣い、反りの大きなウエハであっても押圧時に均一にウエハに負荷をかけることができるので、ウエハの特定の箇所に応力が集中するのを無くして、ウエハの損傷を防止できる。また、ウエハをチャックテーブルで確実に吸引保持することができ、チャックテーブルでのチャック状態も安定し、加工精度の向上が期待できる。   According to the invention, the outer peripheral pad portion is configured to be swingable and vertically movable, and the outer peripheral pad portion is provided between the transfer arm and the outer peripheral pad portion when pressing the outer peripheral portion of the wafer onto the chuck table. By the automatic alignment mechanism, the inclination of the central axis of the outer peripheral pad portion is automatically adjusted so that the lower surface of the outer peripheral pad portion is parallel to the suction surface of the chuck table. As a result, even when a wafer with a large amount of warpage follows the chucking surface of the chuck table and the wafer is warped, it is possible to apply a load to the wafer evenly during pressing, so stress is not concentrated on a specific part of the wafer. Thus, damage to the wafer can be prevented. Further, the wafer can be surely sucked and held by the chuck table, the chuck state at the chuck table is stable, and improvement in processing accuracy can be expected.

本発明を適用したウエハ搬送保持装置の要部を示し、その一部を断面した側面図である。It is the side view which showed the principal part of the wafer conveyance holding apparatus to which this invention was applied, and was partially cut. 図1に示したウエハ搬送保持装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the wafer conveyance holding apparatus shown in FIG. 図1に示したウエハ搬送保持装置の動作説明図であり、保持パッドがウエハを吸着する前の状態を示す図である。It is operation | movement explanatory drawing of the wafer conveyance holding apparatus shown in FIG. 1, and is a figure which shows the state before a holding pad adsorb | sucks a wafer. 図1に示したウエハ搬送保持装置の動作説明図であり、保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上方に搬送する途中の状態を示す図である。It is operation | movement explanatory drawing of the wafer conveyance holding apparatus shown in FIG. 1, and is a figure which shows the state in the middle of a holding pad adsorbing-holding a wafer and conveying it above a chuck table. 図1に示したウエハ搬送保持装置の動作説明図であり、保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上に搬送され、ウエハをチャックテーブル上に配置した状態を、外周パッド部がウエハを押圧する前の状態を示す図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the wafer transfer holding device shown in FIG. 1, in which the holding pad sucks and holds the wafer and is transferred onto the chuck table, and the outer peripheral pad portion presses the wafer when the wafer is placed on the chuck table. It is a figure which shows the state before performing. 図1に示したウエハ搬送保持装置の動作説明図であり、保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上に搬送され、かつ外周パッド部がウエハをチャックテーブル上に押圧している状態を示す図である。It is operation | movement explanatory drawing of the wafer conveyance holding apparatus shown in FIG. 1, and shows the state which a holding pad adsorbs and hold | maintains a wafer and is conveyed on a chuck table, and the outer peripheral pad part is pressing the wafer on a chuck table. FIG. 従来のウエハ搬送保持装置の一例とその問題点を説明するための図で、(a)は保持パッドがウエハを吸着する前の状態を示し、(b)は保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上に搬送され、ウエハをチャックテーブル上に配置し、外周パッド部がウエハを押圧する前の状態を示し、(c)は保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上に搬送され、かつ外周パッド部がウエハをチャックテーブル上に押圧している状態を示す図である。It is a figure for demonstrating an example of the conventional wafer conveyance holding device and its problem, (a) shows the state before a holding pad adsorbs a wafer, (b) shows the holding pad adsorbing and holding a wafer. The wafer is transferred onto the chuck table, the wafer is placed on the chuck table, and the outer peripheral pad portion shows a state before the wafer is pressed, and (c) is transferred onto the chuck table while the holding pad sucks and holds the wafer. And it is a figure which shows the state which the outer peripheral pad part is pressing the wafer on the chuck table.

本発明は反りの大きなウエハであっても押圧時に均一にウエハに負荷がかかるようにしてウエハの損傷をなくすとともに、ウエハをチャックテーブルで確実に吸引保持することができるようにしたウエハの搬送保持装置を提供するという目的を達成するために、ウエハをチャックテーブル上に搬送するウエハ搬送保持装置において、前記ウエハの中心部を脱着可能に保持する内周パッド部、及び、前記内周パッド部に対して球心揺動並びに上下移動が自在で、かつ前記上下移動により前記ウエハの外周部分を前記チャックテーブル上に押し付け可能な外周パッド部を有する保持パッドと、前記ウエハを前記内周パッド部で保持した前記保持パッドを前記チャックテーブル上に搬送し、かつ下降して前記ウエハの中心部を前記チャックテーブル上に当接させて、前記ウエハを前記チャックテーブル上に配置可能な搬送アームと、前記搬送アームと前記保持パッドとの間に設けられ、前記外周パッド部の中心軸線の傾きを前記外周パッド部の下面が前記チャックテーブルの吸着面と平行となるように自動調整する自動調芯機構と、を備えることにより実現した。   The present invention eliminates wafer damage by applying a load evenly to a wafer that is warped evenly when pressed, and transporting and holding the wafer so that the wafer can be securely sucked and held by a chuck table. In order to achieve the object of providing an apparatus, in a wafer transfer holding device for transferring a wafer onto a chuck table, an inner peripheral pad portion that holds the central portion of the wafer in a removable manner, and an inner peripheral pad portion. A holding pad having an outer peripheral pad portion that can freely swing and move up and down and can press the outer peripheral portion of the wafer onto the chuck table by the vertical movement, and the inner peripheral pad portion. The held pad is transported onto the chuck table and lowered to center the wafer on the chuck table. A transfer arm that is capable of placing the wafer on the chuck table, and is provided between the transfer arm and the holding pad, and the inclination of the central axis of the outer peripheral pad portion This is realized by including an automatic alignment mechanism that automatically adjusts the lower surface to be parallel to the chucking surface of the chuck table.

以下、本発明を実施するための形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付している。また、以下の説明において、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、本発明のウエハ搬送保持装置の各部が描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same reference numerals are given to the same elements throughout the description of the embodiments. Further, in the following description, expressions indicating directions such as up and down and left and right are not absolute, and are appropriate when each part of the wafer transfer holding device of the present invention is depicted, When the posture changes, it should be interpreted according to the change in posture.

図1は本発明に係るウエハ搬送保持装置10の要部構成を示し、その一部を断面した側面図であり、図2は図1に示したウエハ搬送保持装置の部分拡大図である。このウエハ搬送保持装置10は、半導体デバイスの製造工程で広く使用可能なものである。そのウエハ搬送保持装置10は、負の空気圧(負圧)を印加してウエハWを吸引保持し、各種の処理を行う真空吸着方式のチャックテーブル11と、前の処理工程からウエハWをチャックテーブル11上に搬送してセットする搬送機構12と、加圧シリンダ13等を備えている。なお、ウエハWは、半導体材料のインゴットを結晶軸の方向に応じて薄板状に切り出したものを研磨したものであって、概略円板状に形成されている。また、ウエハ搬送保持装置10は、例えばコンピュータである制御部50により制御されるもので、制御部50にはウエハ搬送装置10を予め決められた手順に従って制御するプログラムが組み込まれている。   FIG. 1 is a side view showing a configuration of a main part of a wafer transfer / holding apparatus 10 according to the present invention, and a part of which is a cross-sectional side view. FIG. The wafer conveyance holding device 10 can be widely used in the manufacturing process of semiconductor devices. The wafer transfer holding device 10 applies a negative air pressure (negative pressure) to suck and hold the wafer W, and performs a vacuum chucking type chuck table 11 for performing various processes, and the wafer W from the previous processing step. 11 is provided with a transport mechanism 12 for transporting and setting on 11, a pressure cylinder 13 and the like. The wafer W is obtained by polishing a semiconductor material ingot cut into a thin plate shape according to the direction of the crystal axis, and is formed in a substantially disc shape. The wafer transfer holding device 10 is controlled by a control unit 50 which is a computer, for example, and a program for controlling the wafer transfer device 10 according to a predetermined procedure is incorporated in the control unit 50.

チャックテーブル11は、円板状のテーブルである。また、チャックテーブル11は、ウエハWの外径よりも大きな外径で形成された円板状の保持テーブル11aと、保持テーブル11aの上面(ウエハWが載置される吸着面)に露出して設けられた、ウエハWの外径と略同じ外径で形成されている、同じく円板状をした吸引保持部11bを備えている。   The chuck table 11 is a disk-shaped table. Further, the chuck table 11 is exposed to a disk-shaped holding table 11a formed with an outer diameter larger than the outer diameter of the wafer W, and an upper surface of the holding table 11a (a suction surface on which the wafer W is placed). It is provided with a suction holding portion 11b which is formed in the same outer diameter as that of the wafer W and which has a disk shape.

チャックテーブル11の吸引保持部11bには、図示しないが吸引用の複数個の溝と複数個の溝に連通している吸着孔が設けられている。吸着孔には、保持テーブル11aに設けられているウエハ吸引用真空ライン14が連通されている。したがって、吸着孔は、ウエハ吸引用真空ライン14の吸引口として機能する。なお、図示しないが、ウエハ吸引用真空ライン14には、圧力計、バルブ、及び真空源が順に配備され、これら吸着孔、ウエハ吸引用真空ライン14、圧力計、バルブ、及び真空源等によりウエハ真空吸着手段15を構成している。すなわち、ウエハ真空吸着手段15では、吸引保持部11b上に負圧を印加し、チャックテーブル11の吸引保持部11b上に載置されているウエハWを、その負圧が印加されている間、吸引保持することができるようになっている。   Although not shown, the suction holding portion 11b of the chuck table 11 is provided with a plurality of suction grooves and suction holes communicating with the plurality of grooves. A wafer suction vacuum line 14 provided on the holding table 11a communicates with the suction hole. Therefore, the suction hole functions as a suction port of the wafer suction vacuum line 14. Although not shown, the wafer suction vacuum line 14 is sequentially provided with a pressure gauge, a valve, and a vacuum source. The suction hole, the wafer suction vacuum line 14, the pressure gauge, the valve, the vacuum source, etc. A vacuum suction means 15 is configured. That is, in the wafer vacuum suction means 15, a negative pressure is applied on the suction holding unit 11 b and the wafer W placed on the suction holding unit 11 b of the chuck table 11 is applied while the negative pressure is applied. It can be sucked and held.

搬送機構12は、回動並びに上下移動可能な搬送アーム16と、搬送アーム16の一端側に搬送アーム16と一体移動可能に取り付けられた保持パッド17と、搬送アーム16と保持パッド17との間に設けられた自動調芯機構18と、昇降軸19を備えている。   The transfer mechanism 12 includes a transfer arm 16 that can rotate and move up and down, a holding pad 17 that is attached to one end side of the transfer arm 16 so as to be able to move integrally with the transfer arm 16, and between the transfer arm 16 and the holding pad 17. And an elevating shaft 19.

搬送アーム16は、一端側(基端側)が例えば図示しないロボットアーム等に固定されており、他端側に保持パッド17が管状の枢軸部20を介して取り付けられている。   One end side (base end side) of the transfer arm 16 is fixed to, for example, a robot arm (not shown), and a holding pad 17 is attached to the other end side via a tubular pivot 20.

なお、搬送アーム16は、保持パッド17を所要の位置(前工程位置)から所要の位置(本工程位置)に、ウエハWを保持して移動可能になっている。すなわち、搬送アーム16の移動により、加工処理前のウエハWを前工程位置からチャックテーブル11上に移動させ、加工処理後のウエハWをチャックテーブル11上から所要の位置に設けられた後工程位置へ移動させることができる。   The transfer arm 16 can move the holding pad 17 while holding the wafer W from a required position (pre-process position) to a required position (main process position). That is, the wafer W before processing is moved from the previous process position onto the chuck table 11 by the movement of the transfer arm 16, and the wafer W after processing is provided at the required position from the chuck table 11. Can be moved to.

枢軸部20の一端(上端)側は搬送アーム16の下面に固定されており、他端(下端)側には保持パッド17が取り付けられている。また、枢軸部20内には、ロッド状の昇降軸19が搬送アーム16の貫通孔16aを上下に貫通して挿入配置され、枢軸部20内で管状の軸受メタル21を介して上下移動自在に保持されている。   One end (upper end) side of the pivot portion 20 is fixed to the lower surface of the transfer arm 16, and a holding pad 17 is attached to the other end (lower end) side. In addition, a rod-like lifting shaft 19 is inserted into the pivot 20 through the through-hole 16a of the transport arm 16 in the vertical direction, and can be moved up and down via a tubular bearing metal 21 in the pivot 20. Is retained.

昇降軸19は、下端側に枢軸部20よりも下側に突出して形成された小径ロッド部19aを有し、小径ロッド部19aの外周に自動調芯機構18を設けている。また、昇降軸19にはリング状をした規制板部22が、昇降軸19の略上下中間部分に固定して設けられている。その規制板部22は、昇降軸19が所定の位置まで上方に移動すると軸受メタル21の下面と当接して、昇降軸19が上方にそれ以上は移動しないように規制する。そして、規制板22が軸受メタル21の下面に当接して上方への移動が規制されている状態では、昇降軸19の上端は図1及び図2に示すように貫通孔16aを貫通して搬送アーム16の上面より僅かに突出して保持された状態になる。   The elevating shaft 19 has a small-diameter rod portion 19a formed on the lower end side so as to protrude below the pivot portion 20, and an automatic alignment mechanism 18 is provided on the outer periphery of the small-diameter rod portion 19a. The lifting shaft 19 is provided with a ring-shaped regulating plate portion 22 fixed to a substantially middle portion of the lifting shaft 19. The restricting plate portion 22 abuts on the lower surface of the bearing metal 21 when the elevating shaft 19 moves upward to a predetermined position, and restricts the elevating shaft 19 from moving further upward. When the restriction plate 22 is in contact with the lower surface of the bearing metal 21 and the upward movement is restricted, the upper end of the lifting shaft 19 is conveyed through the through hole 16a as shown in FIGS. The arm 16 protrudes slightly from the upper surface and is held.

さらに、昇降軸19の外周には付勢バネとしてのコイルスプリング23が、枢軸部20の下面に取り付けられた規制板24と昇降軸19に取り付けられた規制板22との間に、圧縮状態にして配設されている。そして、平時、昇降軸19は、コイルスプリング23の反発力(付勢力)により、図1及び図2に示すように規制板22が軸受メタル21の下面に当接した状態、つまり上方への移動が軸受メタル21と規制板22とで規制された状態で保持されている。   Further, a coil spring 23 as an urging spring is placed on the outer periphery of the elevating shaft 19 between a restricting plate 24 attached to the lower surface of the pivot portion 20 and a restricting plate 22 attached to the elevating shaft 19. Arranged. During normal times, the elevating shaft 19 is moved in a state in which the restricting plate 22 is in contact with the lower surface of the bearing metal 21 as shown in FIGS. 1 and 2 by the repulsive force (biasing force) of the coil spring 23. Is held by the bearing metal 21 and the restriction plate 22.

自動調芯機構18は、凸状球面25aを有するリング状の第1連結部25と凹状球面26aを有する第2連結部26とを備える。第1連結部25と第2連結部26の外径は昇降軸19の大径部分の外径と略等しく、各々が円盤状に形成されている。   The automatic alignment mechanism 18 includes a ring-shaped first connecting portion 25 having a convex spherical surface 25a and a second connecting portion 26 having a concave spherical surface 26a. The outer diameters of the first connecting portion 25 and the second connecting portion 26 are substantially equal to the outer diameter of the large-diameter portion of the elevating shaft 19, and each is formed in a disc shape.

また、第1連結部25の中心部には中心孔25bが設けられ、第2連結部26の中心部には中心孔26bが設けられている。第1連結部25における中心孔25bの内径は昇降軸19における小径ロッド部19aの外径に略等しく、中心孔25bに小径ロッド部19aを嵌合させることにより、第1連結部25が昇降軸19に固定されている。つまり、第1連結部25が搬送アーム16側に、凸状球面25aを下側に向けて固定して取り付けられている。   A center hole 25 b is provided at the center of the first connecting portion 25, and a center hole 26 b is provided at the center of the second connecting portion 26. The inner diameter of the center hole 25b in the first connecting portion 25 is substantially equal to the outer diameter of the small diameter rod portion 19a in the lifting shaft 19, and the first connecting portion 25 is moved up and down by fitting the small diameter rod portion 19a into the center hole 25b. 19 is fixed. That is, the first connecting portion 25 is attached to the transport arm 16 side with the convex spherical surface 25a fixed downward.

一方、第2連結部26における中心孔26bの内径は昇降軸19における小径ロッド部19aの外径よりも大きく、また小径ロッド部19との間に隙間(遊び)σを設けて、この隙間σにより、第2連結部26は小径ロッド部19a及び第1連結部25に対して、左右の方向(水平方向)へ移動可能になっている。この第2連結部26は、第1連結部25の凸状球面25aに凹状球面26aを当接させた状態、つまり球面同士を互いに当接させた状態で第1連結部25と後述する外周パッド部29とにより上下が抑えられ、かつ、外周パッド部29の下側で小径ロッド部19aに取り付けられたナット27の締め付けにより保持されている。   On the other hand, the inner diameter of the center hole 26b in the second connecting portion 26 is larger than the outer diameter of the small-diameter rod portion 19a in the elevating shaft 19, and a clearance (play) σ is provided between the small-diameter rod portion 19 and the clearance σ. Thereby, the 2nd connection part 26 is movable to the left-right direction (horizontal direction) with respect to the small diameter rod part 19a and the 1st connection part 25. FIG. The second connecting portion 26 is in a state where the concave spherical surface 26a is in contact with the convex spherical surface 25a of the first connecting portion 25, that is, in a state where the spherical surfaces are in contact with each other. The upper and lower portions are suppressed by the portion 29 and are held by tightening the nut 27 attached to the small-diameter rod portion 19 a below the outer peripheral pad portion 29.

保持パッド17は、内周パッド部28と外周パッド部29を備えている。内周パッド部28は、ウエハWが取り付けられる下方に向かって開口している略円形皿状の吸着面28cを有した吸着保持パッド28aと、吸着保持パッド28aを保持して枢軸部20の下面に固定して取り付けられている円形状のパッドホルダ28bとを有する。なお、パッドホルダ28bと枢軸部20との間は、連結部材30により連結固定されている。また、吸着保持パッド28aには、吸着面28cで囲暁された空間内に吸引口28dを設けている搬送機構側のウエハ吸引用真空ライン31が連結されている。   The holding pad 17 includes an inner peripheral pad portion 28 and an outer peripheral pad portion 29. The inner peripheral pad portion 28 includes a suction holding pad 28a having a substantially circular dish-like suction surface 28c that opens downward to which the wafer W is attached, and a lower surface of the pivot portion 20 that holds the suction holding pad 28a. And a circular pad holder 28b fixedly attached to the pad. The pad holder 28b and the pivot 20 are connected and fixed by a connecting member 30. The suction holding pad 28a is connected to a wafer suction vacuum line 31 on the transport mechanism side in which a suction port 28d is provided in a space surrounded by the suction surface 28c.

外周パッド部29は、ウエハWの外径よりも径が小さく、円盤状をした押圧板29aと、押圧板29aを枢軸部20に取り付けている上面29cが閉じられた略円形カップ状の連結ホルダ29bを備えている。   The outer peripheral pad portion 29 has a diameter smaller than the outer diameter of the wafer W, a disk-shaped pressing plate 29a, and a substantially circular cup-shaped connection holder in which an upper surface 29c for attaching the pressing plate 29a to the pivot portion 20 is closed. 29b.

連結ホルダ29bの上面29cには、第2連結部26の中心孔26bと略同じ大きさ、つまり小径ロッド部19aの外径よりも大きな内径をしてなる中心孔29dが形成されている。また、連結ホルダ29bにおける上面29cには、その略中心に凹部29eが設けられている。凹部29eには、自動調芯機構18における第2連結部26を嵌入させて、その第2連結部26を連結ホルダ29bに一体化した状態にして取り付けている。さらに、連結ホルダ29bの上面29cには、連結部材30及びウエハ吸引用真空ライン31がそれぞれ貫通する貫通孔32、33が形成されている。なお、貫通孔32、33は、それぞれ連結部材30及びウエハ吸引用真空ライン31との間に隙間を設けて、連結ホルダ29bが連結部材30及びウエハ吸引用真空ライン31に対して全方向(図2中に矢印A方向で示す上下方向及び矢印Bで示す上下揺動方向)へ自由に移動(スイング)できるようになっている。   The upper surface 29c of the connection holder 29b is formed with a center hole 29d having substantially the same size as the center hole 26b of the second connection portion 26, that is, an inner diameter larger than the outer diameter of the small diameter rod portion 19a. Further, the upper surface 29c of the connection holder 29b is provided with a recess 29e substantially at the center thereof. The second connecting portion 26 of the automatic alignment mechanism 18 is fitted into the recess 29e, and the second connecting portion 26 is attached to the connecting holder 29b. Further, through holes 32 and 33 through which the connecting member 30 and the wafer suction vacuum line 31 pass are formed in the upper surface 29c of the connecting holder 29b. The through holes 32 and 33 are respectively provided with a gap between the connecting member 30 and the wafer suction vacuum line 31, and the connection holder 29b is omnidirectional with respect to the connecting member 30 and the wafer suction vacuum line 31 (see FIG. 2 can move (swing) freely in the vertical direction indicated by the arrow A direction and the vertical swing direction indicated by the arrow B in FIG.

押圧板29aは、環状をした円盤で、その中心に連結ホルダ29bを配置するようにして連結ホルダ29bの開口側の外周から水平方向に延ばされた状態にして固定され、連結部29bと一体に移動可能に構成されている。また、押圧板29の下面(ウエハWを押圧する面)側で、その外周部分にはリング状をしたパッド材29fが取り付けられている。パッド材29fは、ゴム、軟質樹脂材等で形成されており、ウエハWの上面に当接される。   The pressing plate 29a is an annular disk, and is fixed so as to extend horizontally from the outer periphery on the opening side of the connection holder 29b so that the connection holder 29b is disposed at the center thereof, and is integrated with the connection part 29b. It is configured to be movable. Further, a ring-shaped pad material 29f is attached to the outer peripheral portion of the pressing plate 29 on the lower surface (the surface pressing the wafer W). The pad material 29f is made of rubber, a soft resin material, or the like, and is in contact with the upper surface of the wafer W.

加圧シリンダ13は、チャックテーブル11の上方に、中心軸線O2をチャックテーブル11の中心軸線O1の延長上に配置して、つまりチャックテーブル11の同軸上に配置されており、加圧シリンダ13からチャックテーブル11に向かって中心軸線O1に沿って進退出するロッド13aを有している。このロッド13aは、加圧シリンダ13とチャックテーブル11との間に搬送アーム16と共に移動された、枢軸部20内に保持されている昇降軸19の上端と対応するようになっている。そして、加圧シリンダ13から突出されると、ロッド13aの先端(下端)が昇降軸19の上端とぶつかり、コイルスプリング23の付勢力に抗して昇降軸19を下方(チャックテーブル11側)へ押下するようになっている。   The pressurizing cylinder 13 is disposed above the chuck table 11 with the central axis O2 disposed on the extension of the central axis O1 of the chuck table 11, that is, on the same axis as the chuck table 11. A rod 13a that advances and retracts along the central axis O1 toward the chuck table 11 is provided. This rod 13 a corresponds to the upper end of the lifting shaft 19 held in the pivot portion 20 moved together with the transfer arm 16 between the pressure cylinder 13 and the chuck table 11. When protruding from the pressurizing cylinder 13, the tip (lower end) of the rod 13a collides with the upper end of the elevating shaft 19, and the elevating shaft 19 is moved downward (on the chuck table 11 side) against the urging force of the coil spring 23. It is designed to be pressed.

図3から図6は、図1及び図2に示したウエハ搬送保持装置10の動作図である。図3から図6を用いてウエハ搬送装置の動作を次に説明する。   3 to 6 are operation diagrams of the wafer transfer and holding device 10 shown in FIGS. 1 and 2. Next, the operation of the wafer transfer apparatus will be described with reference to FIGS.

まず、搬送機構12は、平時、コイルスプリング23の付勢力により、規制板22が軸受メタル21の下面に当接されていて、昇降軸19は上端が搬送アーム16の貫通孔16aを貫通して搬送アーム16の上面から僅かに突出した状態まで上昇している。これにより、保持パッド17の外周パッド部29は内周パッド部28の吸着保持パッド28aの上方に位置している。   First, in the transport mechanism 12, the regulation plate 22 is in contact with the lower surface of the bearing metal 21 by the urging force of the coil spring 23, and the upper end of the lifting shaft 19 passes through the through hole 16 a of the transport arm 16. It rises to a state where it slightly protrudes from the upper surface of the transfer arm 16. Thereby, the outer peripheral pad portion 29 of the holding pad 17 is positioned above the suction holding pad 28 a of the inner peripheral pad portion 28.

そして、搬送機構12は、図3に示すようにウエハWを未だ保持していない保持パッド17を搬送アーム16と共に移動制御し、保持パッド17を所定の箇所に待機しているウエハ上まで移動させる。そして、ウエハW上に内周パッド部28の吸着保持パッド28aを押し付けるとともに、ウエハ吸引用真空ライン31をオンして吸着保持パッド28a内に負圧を作り、吸着保持パッド部28aでウエハWの中心部を吸引保持し、図4に示すようにウエハWを吸引保持したまま上昇する。   Then, as shown in FIG. 3, the transfer mechanism 12 controls the movement of the holding pad 17 that has not yet held the wafer W together with the transfer arm 16, and moves the holding pad 17 to a predetermined position on the wafer. . Then, the suction holding pad 28a of the inner peripheral pad portion 28 is pressed onto the wafer W, and the wafer suction vacuum line 31 is turned on to create a negative pressure in the suction holding pad 28a. The central portion is sucked and held, and the wafer W is lifted while being sucked and held as shown in FIG.

また、ウエハWを吸引保持した保持パッド17は、搬送アーム16と共にチャックテーブル11上に移動され、図5に示すように保持パッド17及び昇降軸19の中心軸線O3をチャックテーブル11の中心軸線O1及び加圧シリンダ13のロッド13aの中心軸線O3と外周パッド部29の中心軸線O4に合わせて、ウエハWをチャックテーブル11の略中心に配置する。   Further, the holding pad 17 that sucks and holds the wafer W is moved onto the chuck table 11 together with the transfer arm 16, and the center axis O3 of the holding pad 17 and the lifting shaft 19 is connected to the center axis O1 of the chuck table 11 as shown in FIG. In addition, the wafer W is arranged substantially at the center of the chuck table 11 in accordance with the central axis O3 of the rod 13a of the pressure cylinder 13 and the central axis O4 of the outer peripheral pad portion 29.

次いで、加圧シリンダ13が動作されて、ロッド13aがチャックテーブル11に向かって突き出し、ロッド13aが昇降軸19を押下する。すると、昇降軸19は、コイルスプリング23の付勢力に抗して下降される。ロッド13aが下降されると、ロッド13aと一体に外周パッド部29が下降し、図6に示すように、外周パッド部29の押圧板29aがパッド材29fを介してウエハWの外周部に当接し、ウエハWの外周部をチャックテーブル11側に押し付ける。このとき、外周パッド部29は、外周パッド部29と昇降軸19との間に凸状球面25aを有する第1連結部25と凹状球面26aを有する第2連結部26とを有し、球面同士を互いに当接させている自動調芯機構18を備えている。そして、この自動調芯機構18により外周パッド部29は凸状球面25aと凹状球面26aとの当接中心Gを傾動支点として、自動的に中心軸線O4が自由に傾く運動、すなわち球心揺動(スイング)をすることができる。   Next, the pressurizing cylinder 13 is operated, the rod 13 a protrudes toward the chuck table 11, and the rod 13 a presses the lifting shaft 19. Then, the elevating shaft 19 is lowered against the urging force of the coil spring 23. When the rod 13a is lowered, the outer peripheral pad portion 29 is lowered integrally with the rod 13a, and the pressing plate 29a of the outer peripheral pad portion 29 contacts the outer peripheral portion of the wafer W through the pad material 29f as shown in FIG. The outer periphery of the wafer W is pressed against the chuck table 11 side. At this time, the outer periphery pad part 29 has the 1st connection part 25 which has the convex spherical surface 25a between the outer periphery pad part 29 and the raising / lowering axis | shaft 19, and the 2nd connection part 26 which has the concave spherical surface 26a. Are provided with an automatic aligning mechanism 18 that abuts each other. The automatic centering mechanism 18 causes the outer peripheral pad portion 29 to automatically move the central axis O4 to freely tilt with the contact center G of the convex spherical surface 25a and the concave spherical surface 26a as the tilting fulcrum, that is, to swing the spherical center. (Swing) can be done.

したがって、ウエハWの外周部分をチャックテーブル11上に押し付けるとき、外周パッド部29の下面(吸着保持パッド28aの下面)がチャックテーブル11の吸引保持部(吸着面)11bと平行となるように、外周パッド部29の中心軸線O4の傾きが自動調芯機構18により自動調整されてチャックテーブル11の吸引保持部(吸着面)11bに倣い、外周パッド部29からの押圧力(負荷)がウエハWに均一にかかる。これにより、反りの大きなウエハWであっても押圧時にウエハWの特定の箇所に応力が集中するのを無くして、ウエハWの損傷を防止できるとともに、チャックテーブル11でのチャック状態が安定し、加工精度の向上が図れる。   Therefore, when the outer peripheral portion of the wafer W is pressed onto the chuck table 11, the lower surface of the outer peripheral pad portion 29 (the lower surface of the suction holding pad 28a) is parallel to the suction holding portion (suction surface) 11b of the chuck table 11. The inclination of the central axis O4 of the outer peripheral pad portion 29 is automatically adjusted by the automatic alignment mechanism 18 to follow the suction holding portion (suction surface) 11b of the chuck table 11, and the pressing force (load) from the outer peripheral pad portion 29 is changed to the wafer W. It takes evenly. As a result, even if the wafer W has a large warp, stress is not concentrated on a specific portion of the wafer W when pressed, so that the wafer W can be prevented from being damaged, and the chuck state on the chuck table 11 is stabilized. Processing accuracy can be improved.

また、チャックテーブル11に配置されたウエハWは、以後、チャックテーブル11側に発生している負圧で保持テーブル11a上に吸着保持される。そして、保持テーブル11a上にウエハWが吸着保持された後は、加圧シリンダ13のロッド13aが加圧シリンダ13内に退避するとともに、昇降軸19がコイルスプリング23の付勢力で外周パッド部29と共に初期位置まで上昇する。次いで、搬送機構12は、再び保持パッド17を所定の箇所に待機しているウエハW上まで戻り、再び同じ動作を繰り返す。   The wafer W placed on the chuck table 11 is then sucked and held on the holding table 11a by the negative pressure generated on the chuck table 11 side. After the wafer W is attracted and held on the holding table 11 a, the rod 13 a of the pressure cylinder 13 is retracted into the pressure cylinder 13 and the lifting shaft 19 is biased by the coil spring 23 and the outer peripheral pad portion 29. Ascends to the initial position. Next, the transfer mechanism 12 returns the holding pad 17 to the position on the wafer W waiting at a predetermined position, and repeats the same operation again.

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。例えば、上記実施例の構成では、自動調芯機構18における第1連結部25を昇降軸19側に固定し、第2連結部26を外周パッド部29側に設けた構造を開示したが第1連結部25を外周パッド部29側に固定し、第2連結部26を昇降軸19側に設けた構造にしてもよいものである。   It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones. For example, in the configuration of the above-described embodiment, the first connecting portion 25 in the automatic alignment mechanism 18 is fixed to the lifting shaft 19 side, and the second connecting portion 26 is provided on the outer peripheral pad portion 29 side. The connecting portion 25 may be fixed to the outer peripheral pad portion 29 side, and the second connecting portion 26 may be provided on the lifting shaft 19 side.

10 ウエハ搬送保持装置
11 チャックテーブル
11a 保持テーブル
11b 吸引保持部
12 搬送機構
13 加圧シリンダ
13a ロッド
14 ウエハ真空吸引ライン
15 ウエハ真空吸着手段
16 搬送アーム
16a 貫通孔
17 保持パッド
18 自動調芯機構
19 昇降軸
19a 小径ロッド部
20 枢軸部
21 軸受メタル
22 規制板部
23 コイルスプリング(付勢バネ)
24 規制板
25 第1連結部
25a 凸状球面
25b 中心孔
26 第2連結部
26a 凹状球面
26b 中心孔
27 ナット
28 内周パッド部
28a 吸着保持パッド
28b パッドホルダ
28c 吸着面
28d 吸引口
29 外周パッド部
29a 押圧板
29b 連結ホルダ
29c 上面
29d 中心孔
29e 凹部
29f パッド材
30 連結部材
31 ウエハ吸引用真空ライン
32 貫通孔
33 貫通孔
50 制御部
W ウエハ
σ 遊び
A、B 外周パッドの移動方向
G 当接中心(外周バッド部の傾動支点)
O1 チャックテーブルの中心軸線
O2 ロッドの中心軸線
O3 加圧シリンダの中心軸線
O4 外周パッド部の中心軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wafer transfer holding apparatus 11 Chuck table 11a Holding table 11b Suction holding part 12 Transfer mechanism 13 Pressure cylinder 13a Rod 14 Wafer vacuum suction line 15 Wafer vacuum suction means 16 Transfer arm 16a Through hole 17 Holding pad 18 Automatic alignment mechanism 19 Lifting Shaft 19a Small-diameter rod portion 20 Pivot portion 21 Bearing metal 22 Restricting plate portion 23 Coil spring (biasing spring)
24 restricting plate 25 first connecting portion 25a convex spherical surface 25b central hole 26 second connecting portion 26a concave spherical surface 26b central hole 27 nut 28 inner peripheral pad portion 28a suction holding pad 28b pad holder 28c suction surface 28d suction port 29 outer peripheral pad portion 29a Press plate 29b Connection holder 29c Upper surface 29d Center hole 29e Recess 29f Pad material 30 Connection member 31 Vacuum line for wafer suction 32 Through hole 33 Through hole 50 Control unit W Wafer σ Play A, B Moving direction G of outer peripheral pad Contact center (Tilt fulcrum of outer pad part)
O1 Center axis of chuck table O2 Center axis of rod O3 Center axis of pressurizing cylinder O4 Center axis of outer peripheral pad

Claims (5)

ウエハをチャックテーブル上に搬送するウエハ搬送保持装置であって、
前記ウエハの中心部を脱着可能に保持する内周パッド部、及び、前記内周パッド部に対して球心揺動並びに上下移動が自在で、かつ前記上下移動により前記ウエハの外周部分を前記チャックテーブル上に押し付け可能な外周パッド部を有する保持パッドと、
前記ウエハを前記内周パッド部で保持した前記保持パッドを前記チャックテーブル上に搬送し、かつ下降して前記ウエハの中心部を前記チャックテーブル上に当接させて、前記ウエハを前記チャックテーブル上に配置可能な搬送アームと、
前記搬送アームと前記保持パッドとの間に設けられ、前記外周パッド部の下面が前記チャックテーブルの吸着面と平行となるように前記外周パッド部の中心軸心の傾きを自動調整する自動調芯機構と、
を備える、ことを特徴とするウエハ搬送保持装置。
A wafer transfer holding device for transferring a wafer onto a chuck table,
An inner peripheral pad portion that removably holds the central portion of the wafer, and a spherical center swinging and vertical movement with respect to the inner peripheral pad portion, and the outer peripheral portion of the wafer being chucked by the vertical movement. A holding pad having an outer peripheral pad portion that can be pressed onto the table;
The wafer is held on the chuck table by transporting the holding pad holding the wafer by the inner peripheral pad portion onto the chuck table and lowering it to bring the center of the wafer into contact with the chuck table. A transfer arm that can be placed on
Automatic alignment that is provided between the transfer arm and the holding pad and automatically adjusts the inclination of the center axis of the outer peripheral pad portion so that the lower surface of the outer peripheral pad portion is parallel to the suction surface of the chuck table. Mechanism,
A wafer transfer and holding device.
前記自動調芯機構は、凸状球面を有する第1連結部と凹状球面を有する第2連結部を備え、前記第1連結部と前記第2連結部の前記球面同士を互いに当接させて、前記第1連結部と第2連結部の中の一方を前記搬送アーム側に固定し、他方を前記保持パッド側に固定してなる、ことを特徴とする請求項1に記載のウエハ搬送保持装置。   The automatic alignment mechanism includes a first connecting portion having a convex spherical surface and a second connecting portion having a concave spherical surface, and the spherical surfaces of the first connecting portion and the second connecting portion are brought into contact with each other, 2. The wafer conveyance holding apparatus according to claim 1, wherein one of the first coupling portion and the second coupling portion is fixed to the transfer arm side, and the other is fixed to the holding pad side. . 前記外周パッド部は、前記内周パッド部が前記ウエハを介して前記チャックテーブル上に当接された状態で前記チャックテーブル上に前記ウエハを介して当接される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のウエハ搬送保持装置。   The outer peripheral pad portion is in contact with the chuck table via the wafer in a state where the inner peripheral pad portion is in contact with the chuck table via the wafer. The wafer conveyance holding apparatus according to 1 or 2. 前記搬送アームと前記外周パッド部との間に、前記外周パッド部を常にウエハと離れる上方向へ付勢している付勢バネを設けた、ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のウエハ搬送保持装置。   The biasing spring which always urges | biases the said outer periphery pad part to the upper direction which leaves | separates from a wafer between the said conveyance arm and the said outer periphery pad part was provided. The wafer conveyance holding apparatus of description. 前記外周パッド部による前記チャックテーブルへの当接は、前記チャックテーブルの上方に配設した加圧シリンダのロッドを前記外周パッド部側に突出させて行う、ことを特徴とする請求項3又は4に記載のウエハ搬送保持装置。
5. The contact with the chuck table by the outer peripheral pad portion is performed by causing a rod of a pressure cylinder disposed above the chuck table to protrude toward the outer peripheral pad portion side. The wafer conveyance holding apparatus described in 1.
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