JP2021106281A - Wafer conveyance and holding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はウエハの搬送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の搬送保持装置に関するものである。 The present invention relates to a wafer transfer device, and more particularly to a wafer transfer / hold device that transfers a thinly processed semiconductor wafer onto a chuck table and sucks and holds it.
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 a "wafer") used in the manufacture of a semiconductor device is an ingot of a semiconductor material cut into a thin plate shape according to the direction of the crystal axis and polished. Further, in the manufacture of semiconductor devices, in a production process such as lithography for forming a device on a wafer, it is necessary to fix the wafer, and usually a negative air pressure is applied to suck the wafer, so-called vacuum suction method suction. Various processes are performed while the wafer is sucked and held on a stage (usually referred to as a "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。 Then, after the device on the wafer is completed, the same applies when the tester and the electrode pad of the device are connected by a prober to perform an electrical operation inspection, or when an optical inspection of a pattern formed by an inspection machine is performed. Inspecting 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 production efficiency, and the diameter of a wafer has been increasing more and more. Further, if the number of wafers that can be taken from one ingot is increased, the manufacturing cost of the wafer is reduced by that amount, so that the thickness of the wafer tends to be reduced accordingly.
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、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、反りの程度が大きいウエハをチャックテーブル上に載置すると、チャックテーブル側の吸引用の溝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溝に空気が流れ込む。そのため、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、次の工程に搬送する過程では、ウエハがズレ動いてしまう。この状態では、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ある。 However, the larger the diameter and the thinner the wafer, the more warpage occurs due to distortion, even if it is polished. In particular, when a semiconductor device is formed on the surface of a wafer, warpage is likely to occur. When a wafer with a large degree of warpage is placed on the chuck table, a large gap is created between the suction groove on the chuck table side and the wafer, and even if negative pressure is applied, air is formed in the groove through the gap. Flows in. Therefore, there arises a problem that the wafer cannot be sufficiently adsorbed and held. Further, in the process of transporting the wafer to the next step while the wafer adsorption failure occurs, the wafer shifts. In this state, there is a problem that it cannot be placed on the chuck table or the like in the next process with high accuracy.
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 driving capacity of the vacuum pump to increase the negative pressure, that is, to lower the air pressure in the air system path and the groove. However, for that purpose, it is necessary to prepare a vacuum pump having a large driving capacity, which causes various problems such as cost and cannot be dealt with when the gap is large.
そこで、反りの大きなウエハであっても確実に吸引保持することができるウエハの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。 Therefore, there arises a technical problem to be solved in order to provide a wafer transfer holding device capable of reliably sucking and holding even a wafer having a large warp, and the present invention solves this problem. With the goal.
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、半導体ウエハを吸引保持するチャックテーブルと、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送する搬送機構とを備えるウエハの搬送保持装置において、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに押し付ける第1のウエハ押し付け手段と、袋状の弾性変形材で構成されて内部にエアが供給されて加圧されると膨出して、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハに前記第1のウエハ押し付け手段よりも外周側の領域部分で接触し、前記半導体ウエハの前記外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける第2のウエハ押し付け手段と、前記第1のウエハ押し付け手段及び第2の押し付け手段の順で前記チャックテーブルに押し付けられた前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに吸引保持させる制御部と、を備えるウエハの搬送保持装置を提供することにある。 The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 comprises a chuck table for sucking and holding a semiconductor wafer and a transport mechanism for transporting the semiconductor wafer onto the chuck table. In the wafer transfer holding device provided, air is supplied to the inside by being composed of a first wafer pressing means for pressing the semiconductor wafer conveyed on the chuck table against the chuck table and a bag-shaped elastic deformable material. When pressurized, it swells and comes into contact with the semiconductor wafer conveyed on the chuck table in a region portion on the outer peripheral side of the first wafer pressing means, and the region portion on the outer peripheral side of the semiconductor wafer is brought into contact with the semiconductor wafer. A control unit that sucks and holds the semiconductor wafer pressed against the chuck table in the order of the second wafer pressing means pressed onto the chuck table, the first wafer pressing means, and the second pressing means. It is an object of the present invention to provide a wafer transfer holding device including the above.
この構成によれば、前記制御部は、前記第1のウエハ押し付け手段が前記ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付けて、前記半導体ウエハの前記チャックテーブルに対する位置決めを図った後、前記第2のウエハ押し付け手段により、前記半導体ウエハの外周側の領域部分をチャックテーブル上に押し付けるというように、前記第1のウエハ押し付け手段による前記半導体ウエハにおける中心側の領域部分の押し付け動作と前記第2のウエハ押し付け手段による前記半導体ウエハにおける外周側の領域部分の押し付け動作を段階的に制御する。このように、前記第1のウエハ押し付け手段による前記半導体ウエハにおける中心側の領域部分の押し付け動作と、前記第2のウエハ押し付け手段による前記半導体ウエハにおける外周側の領域部分の押し付け動作を、同時にではなく段階的に行って、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に押し付けると、半導体ウエハはチャックテーブルに対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行く。したがって、例え、反りの大きな前記半導体ウエハであっても、その半導体ウエハの反りの影響を少なくして、前記半導体ウエハの全体を前記チャックテーブル上に密に載置することができる。これにより、前記チャックテーブル側に印加される負圧は前記半導体ウエハ側にも良好に伝えられ、前記チャックテーブルによる前記半導体ウエハの吸着保持が確実に行われる。 According to this configuration, the control unit presses the region portion on the center side of the wafer onto the chuck table by the first wafer pressing means to position the semiconductor wafer with respect to the chuck table. The operation of pressing the region portion on the central side of the semiconductor wafer by the first wafer pressing means and the pressing operation of the region portion on the center side of the semiconductor wafer, such that the region portion on the outer peripheral side of the semiconductor wafer is pressed onto the chuck table by the second wafer pressing means The pressing operation of the region portion on the outer peripheral side of the semiconductor wafer by the second wafer pressing means is controlled stepwise. In this way, the pressing operation of the central region portion of the semiconductor wafer by the first wafer pressing means and the pressing operation of the outer peripheral side region portion of the semiconductor wafer by the second wafer pressing means can be performed at the same time. When the semiconductor wafer is pressed onto the chuck table in a stepwise manner, the semiconductor wafer is substantially radially abutted against the chuck table from the center side to the outer peripheral side. Therefore, even if the semiconductor wafer has a large warp, the influence of the warp of the semiconductor wafer can be reduced and the entire semiconductor wafer can be placed densely on the chuck table. As a result, the negative pressure applied to the chuck table side is satisfactorily transmitted to the semiconductor wafer side, and the chuck table ensures that the semiconductor wafer is attracted and held.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、前記第1のウエハ押し付け手段は、前記半導体ウエハの外径よりも径の小さいリング状のVシールと、前記Vシールで囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された前記搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインとを備え、前記チャックテーブルは、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを吸引保持する平面領域内に吸引口を設けて形成されたチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインを備える、ウエハの搬送保持装置を提供する。 According to the invention of claim 2, in the configuration of claim 1, the first wafer pressing means is surrounded by a ring-shaped V-seal having a diameter smaller than the outer diameter of the semiconductor wafer and the V-seal. The wafer suction vacuum line on the transfer mechanism side is provided with a suction port provided inside the region, and the chuck table is in a flat region for sucking and holding the semiconductor wafer conveyed on the chuck table. Provided is a wafer transfer holding device provided with a wafer suction vacuum line on the chuck table side formed by providing a suction port.
この構成によれば、前記搬送機構側の前記ウエハ吸引用真空ラインにより、前記リング状のVシールで囲暁された領域内に負圧を発生させ、前記Vシールで前記半導体ウエハの中心側の領域部分を吸引保持してチャックテーブル上まで搬送する。次いで、前記半導体ウエハの中心側の領域部分を、前記Vシールを介して前記チャックテーブル上に押し付け、半導体ウエハの中心側の領域部分と前記チャックテーブルの間を密にする。続いて、前記第2のウエハ押し付け手段により、前記半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける。このようにして、前記第1のウエハ押し付け手段と前記第2のウエハ押し付け手段とで前記チャックテーブル上に押し付けられた前記半導体ウエハは、前記半導体ウエハの全体が前記チャックテーブル上に密に載置された状態で負圧を受けるので、前記半導体ウエハには、前記チャックテーブル側の前記ウエハ吸引用真空ラインにより発生される負圧が良好に伝えられ、前記半導体ウエハが前記チャックテーブル上に確実に吸引保持される。 According to this configuration, the wafer suction vacuum line on the transport mechanism side generates a negative pressure in the region surrounded by the ring-shaped V-seal, and the V-seal on the center side of the semiconductor wafer. The region portion is sucked and held and transported onto the chuck table. Next, the region portion on the center side of the semiconductor wafer is pressed onto the chuck table via the V-seal, and the region portion on the center side of the semiconductor wafer and the chuck table are made close to each other. Subsequently, the region portion on the outer peripheral side of the semiconductor wafer is pressed onto the chuck table by the second wafer pressing means. In this way, the semiconductor wafer pressed onto the chuck table by the first wafer pressing means and the second wafer pressing means is densely placed on the chuck table as a whole of the semiconductor wafer. Since the negative pressure is received in this state, the negative pressure generated by the wafer suction vacuum line on the chuck table side is satisfactorily transmitted to the semiconductor wafer, and the semiconductor wafer is surely placed on the chuck table. It is sucked and held.
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、前記第1のウエハ押し付け手段は、前記チャックテーブルの上方に設けられ、上下方向に進退出するロッドを有する加圧シリンダーを備える、ウエハの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 first wafer pressing means is a pressure cylinder provided above the chuck table and having a rod that moves forward and backward in the vertical direction. Provided is a wafer transfer holding device.
この構成によれば、前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに押し付ける前記第1のウエハ押し付け手段の押し付け動作は、前記加圧シリンダーにおけるロッドの進退出動作を介して、遠隔操作が可能になる。 According to this configuration, the pressing operation of the first wafer pressing means for pressing the semiconductor wafer against the chuck table can be remotely controlled via the advancing / retreating operation of the rod in the pressure cylinder.
本発明は、制御部により、第1のウエハ押し付け手段による半導体ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける動作と、半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける動作を、同時にではなく、半導体ウエハの中心側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付けた後、半導体ウエハの外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付けるようにして、半導体ウエハをチャックテーブル上に段階的に押し付けて密着させるので、半導体ウエハはチャックテーブルに対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行く。これにより、反りの大きな半導体ウエハであっても反りの影響を少なくした状態で、半導体ウエハをチャックテーブル上に吸引保持させることができる。 In the present invention, the control unit performs an operation of pressing the region portion on the center side of the semiconductor wafer onto the chuck table by the first wafer pressing means and an operation of pressing the region portion on the outer peripheral side of the semiconductor wafer onto the chuck table. The semiconductor wafer is stepped onto the chuck table by pressing the region portion on the central side of the semiconductor wafer onto the chuck table and then pressing the region portion on the outer peripheral side of the semiconductor wafer onto the chuck table. Since the semiconductor wafers are pressed and brought into close contact with each other, the semiconductor wafers are substantially radially abutted against the chuck table from the center side to the outer peripheral side. As a result, even if the semiconductor wafer has a large warp, the semiconductor wafer can be sucked and held on the chuck table in a state where the influence of the warp is reduced.
本発明は、反りの大きなウエハであっても確実に吸引保持できる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、半導体ウエハを吸引保持するチャックテーブルと、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送する搬送機構とを備えるウエハの搬送保持装置において、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに押し付ける第1のウエハ押し付け手段と、袋状の弾性変形材で構成されて内部にエアが供給されて加圧されると膨出して、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハに前記第1のウエハ押し付け手段よりも外周側の領域部分で接触し、前記半導体ウエハの前記外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける第2のウエハ押し付け手段と、前記第1のウエハ押し付け手段及び第2の押し付け手段の順で前記チャックテーブルに押し付けられた前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに吸引保持させる制御部と、を備える構成としたことにより実現した。 In order to achieve the object of providing a wafer transfer holding device capable of reliably sucking and holding a wafer having a large warp, the present invention has a chuck table for sucking and holding a semiconductor wafer and the chuck table for holding the semiconductor wafer. In a wafer transfer holding device including a transfer mechanism for conveying upwards, the wafer is composed of a first wafer pressing means for pressing the semiconductor wafer conveyed on the chuck table against the chuck table, and a bag-shaped elastic deformable material. When air is supplied to the inside and pressure is applied, the wafer swells and comes into contact with the semiconductor wafer conveyed on the chuck table in a region portion on the outer peripheral side of the first wafer pressing means, and the semiconductor wafer. The second wafer pressing means for pressing the region portion on the outer peripheral side onto the chuck table, and the semiconductor wafer pressed against the chuck table in the order of the first wafer pressing means and the second pressing means. This was achieved by providing a control unit that sucks and holds 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。 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 elements are designated by the same reference numerals throughout the description of the embodiment. Further, in the following description, the expressions indicating the directions such as up and down and left and right are not absolute, and are appropriate when each part of the transport holding device of the present invention is drawn, but that posture. Should be changed and interpreted according to the change in posture.
図1は本発明を適用したウエハの搬送保持装置10の要部構成を示す斜視図であり、図2は図1におけるウエハの搬送保持装置10の主要部を断面して内部構成を示す側面図である。このウエハの搬送保持装置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。そのウエハの搬送保持装置10は、負の空気圧(負圧)を印加して半導体ウエハ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、前の処理工程から半導体ウエハ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等を備えている。なお、半導体ウエハ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。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a main part of a wafer
チャックテーブル11は、図1に示すように、円板状のテーブルである。また、図2に示すように、チャックテーブル11は、半導体ウエハ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(半導体ウエハWが載置される面)に露出して設けられた、半導体ウエハ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部11bを備えている。
As shown in FIG. 1, the chuck table 11 is a disk-shaped table. Further, as shown in FIG. 2, the chuck table 11 has a disk-shaped holding table 11a formed with an outer diameter larger than the outer diameter of the semiconductor wafer W and the upper surface of the holding table 11a (the semiconductor wafer W is placed on the holding table 11a). It is provided with a
チャックテーブル11の吸引部11bには、吸引用の複数個の溝(図示せず)と複数個の溝に連通している吸着孔13が設けられている。吸着孔13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13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、ウエハ吸引用真空ライン14には、図示しないが、圧力計、バルブ、及び真空源が順に配備され、これら吸着孔13、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第1のウエハ真空吸着手段15を構成している。すなわち、第1のウエハ真空吸着手段15では、吸引部11b上に負圧を印加し、チャックテーブル11の吸引部11b上に載置されている半導体ウエハ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。
The
搬送機構12は、図1及び図2に示す搬送プレート(「搬送パッド」とも言う)21と搬送アーム22の他に、図2に示す第2のウエハ真空吸着手段23と第1のウエハ押し付け手段24及び第2のウエハ押し付け手段25を備えている。
In addition to the transfer plate (also referred to as “convey pad”) 21 and
搬送プレート21は、図1に示すように、円板状のプレートである。図2に示すように、搬送プレート21は、半導体ウエハWの外径と略同じ外径で形成されている。同じく、図2に示すように、搬送プレート21の下面側(半導体ウエハWと対向する面側)には、第2のウエハ真空吸着手段23、及び第2のウエハ押し付け手段25が設けられている。また、搬送プレート21の反対側の面、すなわち上面側の略中心部分には、枢軸26を介して搬送アーム22が回転可能に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
搬送アーム22は、一端側(基端側)が例えばロボットアーム等に固定されており、他端側に前記枢軸26介して搬送プレート21が取り付けられている。搬送アーム22は、搬送プレート21を所要の位置(前工程位置)から所要の位置(本工程位置)に、半導体ウエハWを保持して、又は単独で移動可能になっている。すなわち、搬送アーム22の移動により、加工処理前の半導体ウエハWを前工程位置からチャックテーブル11上に移動させ、加工処理後の半導体ウエハ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。
One end side (base end side) of the
図2に示すように、搬送プレート21に設けられた第2のウエハ真空吸着手段23は、搬送プレート21の軸心(枢軸26の軸心)O1と軸心を同じにして配設されている真空保持用のVシール23aを備えている。Vシール23aは、半導体ウエハWの外径よりも径が小さく、ゴム、軟質樹脂材等でリング状に形成されている。Vシール23aは、一面側の全周が搬送プレート21の下面に密に固定して取り付けられている。反対に、Vシール23aの他面側は、全周がチャックテーブル側に向かって断面先細状に延びる自由端として、可撓性を有するリップ部23bとして形成されており、その他端側は搬送プレート21の下面から垂下された状態にして配設されている。そして、そのリップ部23bは、半導体ウエハWの上面と密に当接可能になっている。また、搬送プレート21は、Vシール23aで囲暁された領域27aの内側に吸引口28aを設けてなる搬送機構側のウエハ吸引用真空ライン28を備えている。なお、ウエハ吸引用真空ライン28には、図示しないが、圧力計、バルブ、及び真空源が順に配備されている。
As shown in FIG. 2, the second wafer vacuum suction means 23 provided on the
搬送機構12に設けられた第1のウエハ押し付け手段24は、チャックテーブル11の上方に、軸心を搬送プレート21の軸心O1と同じにして配設された、加圧シリンダー29を備えている。加圧シリンダー29は、上下方向に進退出するロッド29aを有している。そして、加圧シリンダー29は、搬送プレート21の軸心O1とチャックテーブル11の軸心O2とが略一致した状態でロッド29aが下降されると、ロッド29aの下端部が搬送アーム22上に当接されて、その搬送アーム22を下方側へ押し、搬送アーム22と搬送プレート21を一体に下方側へ移動させることができるようになっている。なお、搬送アーム22は、図示しないスプリングで上方側にバネ付勢されており、加圧シリンダー29のロッド29aが上昇して押下が解かれると、搬送アーム22も搬送プレート21と共に再び上方側に移動復帰するようになっている。
The first wafer pressing means 24 provided in the
搬送プレート21の下面側に設けられた第2のウエハ押し付け手段25は、図2及び図3に示すように、半導体ウエハWの外径と略同じ大きさで、半導体ウエハWに対して進退出可能な押圧手段としてのエアバッグ30と、エアバッグ30内にエアを供給するためのエア供給手段としてのエア供給ライン31を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the second wafer pressing means 25 provided on the lower surface side of the
エアバッグ30は、例えば弾性変形可能なゴムや軟質プラスチック等の弾性変形材を用いて袋状に作られ、半導体ウエハWの外径と略同じ大きさで、かつ、Vシール23aの外径よりも大きな外径をしたリング状の袋状部であるバルーン体として形成されている。また、図2及び図3に示すように、エアバッグ30は、Vシール23aとの間に隙間Sを全周に亘って設けて、搬送プレート21の下面側においてVシール23aの外側全周を囲暁した状態にして配設されている。また、エアバッグ30には、図3に示すように、内部にエアの供給と排出をするための供給口30aが設けられている。供給口30aはエア供給ライン31と接続されている。エア供給ライン31は、供給口30aを通してエアバッグ30内にエアを供給して加圧する機能、及び、排出する機能を有する。エア供給ライン31には、図示しないが、圧力計、バルブ、及びエアポンプが順に配備されている。そして、エアバッグ30は、内部にエアの供給・加圧がなされていないとき、図3(a)に示すように、Vシール23aよりも搬送プレート側に退避された状態に縮んでいるが、内部にエアが供給されて加圧されると図3(b)に示すように膨らみ、外部(半導体ウエハW側)に向かって膨出可能となっている。
The
図4は、図1及び図2に示すウエハの搬送保持装置10におけるシステム構成を示すブロック図である。図4において、このシステム構成では、制御部32を有している。
FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration in the wafer
制御部32は、ウエハの搬送保持装置10の全体の動作を制御する中心的処理機能を担うものであり、例えばコンピュータである。この制御部32には、ウエハの搬送保持装置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。また、制御部32には、第1のウエハ真空吸着手段15と、搬送機構12と、第2のウエハ真空吸着手段23と、第1のウエハ押し付け手段24と、第2のウエハ押し付け手段25と、が制御可能に接続されている。
The
図5は、制御部32がウエハの搬送保持装置10の全体の動作を制御する処理手順の一例を示すフローチャートである。また、図6から図9は図5に示した処理工程における搬送保持動作の各動作時の状態を示す図である。そこで、ウエハの搬送保持装置10の一動作例を、以下、図5に示すフローチャートに従って、また図6から図9の動作状態図を使用して説明する。なお、図5に示す処理手順はあくまでも一例であり、この一例を持って本発明の処理手順が限定されるものではない。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a processing procedure in which the
まず、加工処理前の半導体ウエハWは、図6に示すように、搬送プレート21に吸引保持されて前工程位置からチャックテーブル11に向かって搬送されて来る。そして、図7に示すように、チャックテーブル11の軸心O2と半導体ウエハWの中心が略一致した状態で、チャックテーブル11上に半導体ウエハWを当接させる。なお、図6に示す、搬送プレート21による半導体ウエハWの搬送では、制御部32により、第1のウエハ真空吸着手段15はオン、すなわちウエハ吸引用真空ライン28がオンとされ、Vシール23aで囲暁された領域27a内の空気がウエハ吸引用真空ライン28を介して吸引され、領域27a内には負圧が印加されている(工程1)。そして、その負圧により半導体ウエハWの中心側の領域27aの部分が、第2のウエハ真空吸着手段23、すなわちVシール23aに吸引保持されている。このようして半導体ウエハWが、第2のウエハ真空吸着手段23の搬送プレート21に吸着保持された状態で、搬送アーム22の移動により前工程位置からチャックテーブル11に向かって搬送される。
First, as shown in FIG. 6, the semiconductor wafer W before the processing is sucked and held by the
また、図7に示すように、チャックテーブル11上に半導体ウエハWが搬送されると、制御部32は、図8に示すように、第1のウエハ押し付け手段24における加圧シリンダー29のロッド29aを下降させる(工程2)。また、第1のウエハ押し付け手段24の押し付けにより、半導体ウエハWの中心側の領域27a(Vシール23aで囲暁された領域)がチャックテーブル11の吸引部11b上に密に当接配置される。
Further, as shown in FIG. 7, when the semiconductor wafer W is conveyed onto the chuck table 11, the
次いで、制御部32は、第2のウエハ押し付け手段25のエア供給ライン31をオンし、エア供給ライン31を通してエアバッグ30内にエアを吹き込み、図3の(b)及び図9に示すように、エアバッグ30を膨らます。エアバッグ30が膨らまされると、そのエアバッグ30がチャックテーブル11上の半導体ウエハWの外周部分に、その全周に亘って当接し、その半導体ウエハWの外周部分、すなわち半導体ウエハWの外周側の領域27bの部分がチャックテーブル11上に押し付けられる(工程3)。したがって、エアバッグ30が膨らまされた状態では、半導体ウエハWの中央部分側は第1のウエハ押し付け手段24の押し付けによりチャックテーブル11上に密に押し付けられ、半導体ウエハWの外周部分側は第2のウエハ押し付け手段25の押し付けによりチャックテーブル11上に密に押し付けられる。すなわち、ここでの半導体ウエハWは、チャックテーブル11に対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行く。これにより、半導体ウエハWの全体がチャックテーブル11上に略密着された状態にして載置される。
Next, the
次いで、制御部32は、第1のウエハ真空吸着手段15のウエハ吸引用真空ライン14をオンし、チャックテーブル11の吸引部11b上に負圧を印加させ、吸引部11b上に載置されている半導体ウエハWを、その負圧が印加されている間、吸引保持する(工程4)。この半導体ウエハWの吸引保持では、吸引部11b上に半導体ウエハWの全体を第1のウエハ押し付け手段24と第2のウエハ押し付け手段25とで略密着保持した状態に載置した後、吸引部11bで半導体ウエハWの全体を吸着保持するようにしているので、例え反りの大きな半導体ウエハWであってもチャックテーブル11による反りの影響を少なくして吸着保持することができる。そして、チャックテーブル11側に印加される負圧は、半導体ウエハW側にも良好に伝えられて、チャックテーブル11が半導体ウエハWの吸着保持を確実に行うことができる。
Next, the
次いで、制御部32は、第1のウエハ真空吸着手段15のウエハ吸引用真空ライン14のオンを維持した状態、すなわち、チャックテーブル11が半導体ウエハWを吸引保持している状態において、ウエハ吸引用真空ライン28及びエア供給ライン31にそれぞれエアを供給する。そして、エアの供給により、搬送プレート21と半導体ウエハWとの間の離間をし易くした状態で、第1のウエハ押し付け手段24における加圧シリンダー29を制御し、加圧シリンダー29のロッド29aを上昇させる(工程5)。これに伴い、搬送プレート21も搬送アーム22と共に復帰位置に上昇する。そして、チャックテーブル11上には半導体ウエハWだけが残る。そして、その後、チャックテーブル11上の半導体ウエハWに所定の加工処理等が施される。なお、チャックテーブル11上で所定の処理が施された半導体ウエハWは、チャックテーブル11上の吸引保持が解かれた後、搬送プレート21及び搬送アーム22によって次の後処理工程へと移動される。
Next, the
従って、この本発明の実施例によるウエハの搬送保持装置10によれば、制御部32により、第1のウエハ押し付け手段24による半導体ウエハWの中心側の領域27aの部分をチャックテーブル11上に押し付ける動作と、半導体ウエハWの外周側の領域27bの部分をチャックテーブル11上に押し付ける動作を、同時にではなく、半導体ウエハWの中心側の領域27aを前記チャックテーブル11上に押し付けた後、半導体ウエハWの外周側の領域27bの部分をチャックテーブル11上に押し付けるようにして、半導体ウエハWをチャックテーブル11上に段階的に押し付けて密着させるので、半導体ウエハWはチャックテーブル11に対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行く。これにより、例え反りの大きな半導体ウエハWであっても、反りの影響を少なくした状態で半導体ウエハWをチャックテーブル11上に吸引保持させることができる。
Therefore, according to the wafer
また、第1のウエハ押し付け手段24は、半導体ウエハWの外径よりも径の小さいリング状のVシール23aと、Vシール23aで囲暁された領域27aの内側に吸引口28aを設けて形成された搬送機構12側のウエハ吸引用真空ライン28とを備え、第2のウエハ押し付け手段25は、半導体ウエハWの外径と略同じ大きさで、半導体ウエハWに対して進退出可能な押圧手段としての加圧シリンダー29を備え、チャックテーブル11は、チャックテーブル11上に搬送された半導体ウエハWを吸引保持する、半導体ウエハWの外径よりも径の小さい平面領域内に吸着孔(吸引口)13を設けて形成されたチャックテーブル11側のウエハ吸引用真空ライン14を備えている。したがって、チャックテーブル11上に載置された半導体ウエハWには、チャックテーブル11側のウエハ吸引用真空ライン28により発生される負圧が良好に伝えられ、半導体ウエハWがチャックテーブル上に確実に吸引保持される。
Further, the first wafer pressing means 24 is formed by providing a ring-shaped V-
第1のウエハ押し付け手段24は、上下方向に進退出するロッド29aを有する加圧シリンダー29を備えているので、チャックテーブル11に半導体ウエハWを押押し付け動作は、加圧シリンダー29におけるロッド29aの進退出動作を介して、遠隔操作が可能になる。
Since the first wafer pressing means 24 includes a
また、半導体ウエハWの外周側の領域をチャックテーブル11に押し付ける第2のウエハ押し付け手段25における押圧手段をエアバッグ30により形成している。したがって、仮に、第1のウエハ押し付け手段24の軸心O1とチャックテーブル11の軸心O2との間に位置ズレがあったとしても、半導体ウエハWの外周側の領域27bをチャックテーブル11の吸引部11bの上に押し付けるための力は、エアバッグ30を介して各部均等に得られ、半導体ウエハWの外周側の領域をチャックテーブル11上に密に押し付けることができる。また、エアバッグ30内に供給して加圧するエアの量を調整することにより、半導体ウエハWをチャックテーブル11に押し付ける強さを簡単に調整することができる。
Further, the
なお、上記実施例では、第1のウエハ押し付け手段24として、ロッド29aが進退出する加圧シリンダー29を設けた構造を開示したが、例えば図10に示すように、直動アクチュエータ33を使用する構造としても良い。直動アクチュエータ33は、モータ33aと、モータ33aで回転されるボールねじ33bを有し、モータ33aによりボールねじ33bが回転されると、搬送プレート21が上または下方向に移動するようにしたものであり、その搬送プレート21の上下移動で、半導体ウエハWの中心側の領域部分をチャックテーブル11上に押し付けるようになっている。
In the above embodiment, as the first wafer pressing means 24, a structure provided with a
また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、上記以外にも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。 Further, the present invention can be modified in various ways other than the above as long as it does not deviate from the spirit of the present invention, and it is natural that the present invention extends to the modified ones.
以上説明したように、本発明は半導体ウエハの搬送保持装置として使用する場合について説明したが、これ以外の類似する装置にも応用できる。 As described above, the present invention has been described when it is used as a transfer holding device for a semiconductor wafer, but it can also be applied to other similar devices.
10 ウエハの搬送保持装置
11 チャックテーブル
11a 保持テーブル
11b 吸引部
12 搬送機構
13 吸着孔(吸引口)
14 ウエハ吸引用真空ライン
15 第1のウエハ真空吸着手段
21 搬送プレート
22 搬送アーム
23 第2のウエハ真空吸着手段
23a Vシール
23b リップ部
24 第1のウエハ押し付け手段
25 第2のウエハ押し付け手段
26 枢軸
27a Vシールで囲暁された領域
27b エアバッグで囲暁された領域
28 ウエハ吸引用真空ライン
28a 吸引口
29 加圧シリンダー
29a ロッド
30 エアバッグ(押圧手段)
30a 供給口
31 エア供給ライン(エア供給手段)
32 制御部
33 直道アクチュエータ
33a モータ
33b ボールねじ
S 隙間
O1 搬送プレートの軸心
O2 チャックテーブルの軸心
10 Wafer
14 Wafer
32 Control unit 33
Claims (3)
前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに押し付ける第1のウエハ押し付け手段と、
袋状の弾性変形材で構成されて内部にエアが供給されて加圧されると膨出して、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハに前記第1のウエハ押し付け手段よりも外周側の領域部分で接触し、前記半導体ウエハの前記外周側の領域部分を前記チャックテーブル上に押し付ける第2のウエハ押し付け手段と、
前記第1のウエハ押し付け手段及び第2の押し付け手段の順で前記チャックテーブルに押し付けられた前記半導体ウエハを前記チャックテーブルに吸引保持させる制御部と、
を備えることを特徴とするウエハの搬送保持装置。 In a wafer transfer holding device including a chuck table for sucking and holding a semiconductor wafer and a transfer mechanism for transporting the semiconductor wafer onto the chuck table.
A first wafer pressing means for pressing the semiconductor wafer conveyed on the chuck table against the chuck table, and
It is made of a bag-shaped elastic deformable material and swells when air is supplied to the inside and is pressurized, and is on the outer peripheral side of the first wafer pressing means on the semiconductor wafer conveyed on the chuck table. A second wafer pressing means that comes into contact with the region portion and presses the region portion on the outer peripheral side of the semiconductor wafer onto the chuck table.
A control unit that sucks and holds the semiconductor wafer pressed against the chuck table in the order of the first wafer pressing means and the second pressing means, and the chuck table.
A wafer transfer and holding device, which comprises.
前記チャックテーブルは、前記チャックテーブル上に搬送された前記半導体ウエハを吸引保持する平面領域内に吸引口を設けて形成されたチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインを備える、ことを特徴とする請求項1に記載のウエハの搬送保持装置。 The first wafer pressing means is a ring-shaped V-seal having a diameter smaller than the outer diameter of the semiconductor wafer, and the transport mechanism formed by providing a suction port inside a region surrounded by the V-seal. Equipped with a vacuum line for wafer suction on the side,
The chuck table is characterized by comprising a wafer suction vacuum line on the chuck table side formed by providing a suction port in a plane region for sucking and holding the semiconductor wafer conveyed on the chuck table. Item 2. The wafer transfer holding device according to Item 1.
The wafer transfer holding according to claim 1 or 2, wherein the first wafer pressing means is provided above the chuck table and includes a pressure cylinder having a rod that moves forward and backward in the vertical direction. Device.
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