JP2022015189A - Wafer suction device and wafer suction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工された半導体ウエハの吸着に用いられるウエハ吸着装置およびウエハ吸着方法に関する。 The present invention relates to a wafer adsorption device and a wafer adsorption method used for adsorption of processed semiconductor wafers.
従来、半導体ウエハの搬送やプリアライメントにおいて、半導体ウエハの一面のうち一部の領域を例えば真空吸着あるいはベルヌーイ吸着等の任意の方法で吸着し、一時的に仮固定する方法が採用されている。半導体ウエハは、デバイス形成等の加工がなされる前においては、一面が平坦面であり、仮固定における吸着部位が制限されることはない。 Conventionally, in transporting or prealigning a semiconductor wafer, a method has been adopted in which a part of one surface of the semiconductor wafer is adsorbed by an arbitrary method such as vacuum adsorption or Bernoulli adsorption to temporarily fix the semiconductor wafer. Before the semiconductor wafer is processed such as device formation, one surface is a flat surface, and the adsorption site in temporary fixing is not limited.
しかしながら、半導体ウエハが例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systemsの略)等の何らかの加工が施されたもの(以下「加工ウエハ」という)である場合には、吸着により加工部位の破損が生じることを防ぐため、吸着部位を制限する必要がある。例えば加工ウエハを吸着する場合、加工ウエハのうちデバイス等が形成され、後ほど半導体チップを構成する領域を「有効チップ領域」として、ウエハの破損を防ぐため、有効チップ領域の外側の領域を吸着して仮固定を行う。このようなウエハ吸着装置としては、例えば、特許文献1に記載のものが挙げられる。
However, when the semiconductor wafer is a wafer that has been processed in some way (hereinafter referred to as "processed wafer") such as MEMS (abbreviation of Micro Electro Mechanical Systems), in order to prevent damage to the processed portion due to adsorption. , It is necessary to limit the adsorption site. For example, when adsorbing a processed wafer, a device or the like is formed in the processed wafer, and the region constituting the semiconductor chip later is designated as an "effective chip region", and in order to prevent the wafer from being damaged, the region outside the effective chip region is adsorbed. Temporarily fix it. Examples of such a wafer adsorption device include those described in
特許文献1に記載のウエハ吸着装置は、吸着口を有する搬送部と、昇降部と、センタリング部と、吸着口を有し、回転可能なウエハ支持部と、センサ部とを備え、加工ウエハのプリアライメントに用いられる。このウエハ吸着装置では、加工ウエハは、搬送部、昇降部を経由して真空吸着されずにウエハ支持部に搬送された後、センタリング部によりウエハ支持部の中心位置に対する位置合わせが行われる。その後、加工ウエハは、ウエハ支持部で真空吸着された状態で回転させられ、センサ部によりオリエンテーションフラットあるいはノッチが検出されることで、プリアライメントがなされる。このウエハ吸着装置は、プリアライメントやその後の搬送において、センタリング部による位置合わせ後に加工ウエハの真空吸着を行うため、加工ウエハ有効チップ領域の外側を吸着でき、加工部位の破損を防ぐことが可能である。
The wafer suction device described in
一方、近年、この種のウエハ吸着装置においては、加工ウエハの直径サイズが変わった場合であっても吸着保持を可能にしたいとのニーズがある。しかしながら、加工ウエハのサイズが変わった場合、センタリング部などの位置合わせ機構は、複数の直径サイズに対応できるようにするためには、その平面サイズを大きくする必要があり、ウエハ吸着装置の大型化や製造コストの増大の原因となり得る。また、位置合わせ機構のような位置ずれを修正する機構を有しない構成とした場合には、加工ウエハの搬送において何らかの要因により位置ずれが生じると、加工ウエハのうち有効チップ領域を真空吸着するおそれがある。 On the other hand, in recent years, in this type of wafer adsorption device, there is a need to enable adsorption retention even when the diameter size of the processed wafer changes. However, when the size of the processed wafer changes, it is necessary to increase the plane size of the alignment mechanism such as the centering portion in order to be able to handle a plurality of diameter sizes, and the size of the wafer adsorption device is increased. And can cause an increase in manufacturing costs. In addition, if the configuration does not have a mechanism for correcting the misalignment such as the alignment mechanism, if the misalignment occurs due to some factor in the transport of the processed wafer, the effective chip region of the processed wafer may be vacuum-sucked. There is.
本発明は、上記の点に鑑み、ウエハ吸着において、ウエハ支持部に対する加工ウエハの位置ずれを修正する機構を有さず、サイズの異なる加工ウエハにも対応可能としつつ、加工ウエハのうち有効チップ領域とは異なる領域を選択的に吸着することを目的とする。 In view of the above points, the present invention does not have a mechanism for correcting the positional deviation of the processed wafer with respect to the wafer support portion in wafer adsorption, and can handle processed wafers of different sizes, and is an effective chip among the processed wafers. The purpose is to selectively adsorb a region different from the region.
上記目的を達成するため、請求項1に記載のウエハ吸着装置は、ウエハを真空吸着により保持するウエハ吸着装置であって、互いに独立した複数の空気孔(22)を有し、空気孔の開口部である複数の吸着口(23)が所定間隔で並べて配置されているウエハ支持部(2)と、互いに異なる空気孔に接続される真空引き用の複数の配管(3)と、配管の圧力を検出する圧力検出部(4)と、配管に繋がる流路の開閉を行う流路開閉部(6)と、流路開閉部の作動制御を行う吸着制御部(7)と、を備え、吸着制御部は、ウエハがウエハ支持部に載置された後に複数の吸着口のうち1つの吸着口における真空引きを開始させ、圧力検出部からの出力信号に基づいて真空引きがなされている吸着口によりウエハが吸着されているか否かを判定し、吸着口によりウエハが吸着されていないと判定した場合には、真空引きを吸着口から当該吸着口に隣接する他の吸着口に切り替える制御を実行し、吸着制御部により最初に真空引きがなされる吸着口は、ウエハのサイズに対応する位置にある対応吸着口である。
In order to achieve the above object, the wafer suction device according to
これによれば、ウエハがウエハ支持部に載置されたとき、ウエハ支持部では、互いに独立した複数の吸着口のうち当該ウエハのサイズに対応する位置にある対応吸着口による真空引きがなされ、ウエハが真空吸着されているか否かを判定するウエハ吸着装置となる。そして、このウエハ吸着装置は、対応吸着口において真空吸着がなされていないと判定した場合、対応吸着口に隣接する吸着口による真空引きに切り替える制御を行う。そのため、加工されたウエハがウエハ支持部に載置されたとき、加工ウエハのうち加工部分である有効チップ領域とは異なる領域を選択的に吸着することが可能となる。 According to this, when the wafer is placed on the wafer support portion, the wafer support portion is evacuated by the corresponding suction port located at the position corresponding to the size of the wafer among the plurality of suction ports independent of each other. It is a wafer suction device that determines whether or not the wafer is vacuum sucked. Then, when it is determined that vacuum suction is not performed at the corresponding suction port, this wafer suction device controls to switch to vacuum suction by the suction port adjacent to the corresponding suction port. Therefore, when the processed wafer is placed on the wafer support portion, it is possible to selectively adsorb a region of the processed wafer different from the effective chip region which is the processed portion.
また、ウエハのサイズに対応する位置にある対応吸着口、これに隣接する吸着口の順に真空引きを必要に応じて切り替える制御を実行することで、位置合わせ機構を有さずとも、サイズの異なるウエハであっても上記の選択的な真空吸着が可能な構成となる。 Further, by executing the control of switching the vacuum drawing in the order of the corresponding suction port at the position corresponding to the wafer size and the suction port adjacent to the corresponding suction port as needed, the size is different even if the alignment mechanism is not provided. Even if it is a wafer, the above-mentioned selective vacuum suction is possible.
請求項8に記載のウエハ吸着方法は、互いに独立した複数の空気孔(22)、および空気孔の開口部であって、平行配置された複数の吸着口(23)を備えるウエハ支持部(2)に載置されたウエハの吸着方法であって、ウエハがウエハ支持部に載置されたとき、複数の吸着口のうち1つの吸着口における真空引きを行うことと、真空引きがなされている吸着口に接続された配管(3)の圧力を検出することと、圧力に基づいてウエハが吸着されているか否かを判定することと、ウエハが吸着されていないと判定した場合、真空引きを吸着口から隣接する他の吸着口に切り替えることと、を含み、最初に真空引きがなされる吸着口は、ウエハのサイズに対応する位置にある対応吸着口である。 The wafer suction method according to claim 8 is a wafer support portion (2) having a plurality of air holes (22) independent of each other and a plurality of suction ports (23) arranged in parallel, which are openings of the air holes. ), Which is a method of sucking the wafer placed on the wafer, and when the wafer is placed on the wafer support portion, vacuuming is performed at one of the suction ports among the plurality of suction ports, and vacuuming is performed. Detecting the pressure of the pipe (3) connected to the suction port, determining whether or not the wafer is adsorbed based on the pressure, and if it is determined that the wafer is not adsorbed, vacuuming is performed. The first suction port to be vacuumed, including switching from the suction port to another adjacent suction port, is the corresponding suction port at a position corresponding to the size of the wafer.
これによれば、互いに独立し、平行配置された複数の吸着口のうち1つの吸着口を用いてウエハ支持部に載置された加工ウエハの真空吸着を行う際に、真空引きされている吸着口に繋がる配管の圧力に基づいて、加工ウエハが吸着されているか判定される。そして、加工ウエハのサイズに対応する位置にある対応吸着口を起点として真空引きを開始し、加工ウエハが吸着されていないと判定した場合に、真空引きを隣接する吸着口に切り替えるため、加工ウエハの外縁部分から内周部分に向かう順に真空引きがなされる。よって、加工ウエハの外縁部分が内周部分より先に真空吸着されると共に、対応吸着口から真空引きが開始されるため、加工ウエハの載置に際して位置ずれを考慮した位置合わせを行う必要がなく、異なるサイズの加工ウエハにも対応可能となる。 According to this, when vacuum suction is performed on the processed wafer placed on the wafer support portion by using one of the suction ports which are independent of each other and arranged in parallel, the suction is evacuated. It is determined whether the processed wafer is adsorbed based on the pressure of the pipe connected to the mouth. Then, evacuation is started from the corresponding suction port at the position corresponding to the size of the processed wafer, and when it is determined that the processed wafer is not adsorbed, the evacuation is switched to the adjacent suction port, so that the processed wafer is used. The vacuum is drawn in the order from the outer edge portion to the inner peripheral portion. Therefore, since the outer edge portion of the processed wafer is evacuated before the inner peripheral portion and the vacuum drawing is started from the corresponding suction port, it is not necessary to perform the alignment in consideration of the misalignment when placing the processed wafer. , It is possible to handle processed wafers of different sizes.
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference numerals in parentheses attached to each component or the like indicate an example of the correspondence between the component or the like and the specific component or the like described in the embodiment described later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the parts that are the same or equal to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
第1実施形態のウエハ吸着装置1について、図1~図5を参照して説明する。
(First Embodiment)
The
図1では、見易くするため、後述するウエハ支持部2のうち空気孔22を簡略化しつつ破線で示している。また、図3、図4では、説明の便宜上、後述する複数の吸着口23の配列方向D1を矢印で示している。図4では、見易くするため、加工ウエハWの一部を示すと共に、加工ウエハWの外郭、および内周部W1と外縁部W2との境界を二点鎖線で示している。
In FIG. 1, in order to make it easier to see, the
本実施形態のウエハ吸着装置1は、例えば、加工された半導体ウエハ(加工ウエハ)の搬送やプリアライメントの際における加工ウエハの吸着保持に用いられると好適であるが、これらの用途に限定されるものではない。
The
〔構成〕
本実施形態のウエハ吸着装置1は、例えば図1に示すように、互いに独立した複数の吸着口23を有するウエハ支持部2と、配管3と、圧力検出部4と、真空ポンプ5と、流路開閉部6と、吸着制御部7とを備える。ウエハ吸着装置1は、ウエハ支持部2にウエハが載置されたとき、1つの吸着口23による当該ウエハの真空吸着を実行し、必要に応じて当該1つの吸着口23による真空吸着を解除し、これに隣接する吸着口23による真空吸着を実行する構成となっている。
〔Constitution〕
As shown in FIG. 1, for example, the
ここで、加工ウエハWについて、図2を参照して説明する。加工ウエハWは、例えば、図2(a)あるいは図2(b)に示すように、略円盤状とされ、MEMS等の加工や電子デバイスが形成された図示しない有効チップ領域を有する内周部W1と、内周部W1の外側の領域である外縁部W2とを備える。加工ウエハWは、例えば、Si(シリコン)やSiC(炭化珪素)等の任意の半導体材料によりなり、外縁部W2にノッチW3あるいはオリエンテーションフラットW4が形成されている。 Here, the processed wafer W will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A or FIG. 2B, for example, the processed wafer W has a substantially disk shape, and has an inner peripheral portion having an effective chip region (not shown) in which processing such as MEMS or an electronic device is formed. A W1 and an outer edge portion W2 which is an outer region of the inner peripheral portion W1 are provided. The processed wafer W is made of an arbitrary semiconductor material such as Si (silicon) or SiC (silicon carbide), and a notch W3 or an orientation flat W4 is formed on the outer edge portion W2.
加工ウエハWの内周部W1は、MEMS等が形成されることで厚みに分布があり、その裏面が真空吸着された場合、その負圧により破損が生じるおそれがあるため、真空吸着に適さない領域である。加工ウエハWの外縁部W2は、例えば、加工ウエハWの外郭から数mmの幅の領域であって、MEMSや電子デバイスの形成等の加工がなされておらず、一定の厚みとされた領域である。 The inner peripheral portion W1 of the processed wafer W has a distribution in thickness due to the formation of MEMS or the like, and if the back surface thereof is vacuum-sucked, it may be damaged due to its negative pressure, so that it is not suitable for vacuum suction. It is an area. The outer edge portion W2 of the processed wafer W is, for example, a region having a width of several mm from the outer shell of the processed wafer W, which has not been processed such as MEMS or electronic device formation and has a constant thickness. be.
本実施形態のウエハ吸着装置1は、独立した複数の吸着口23により所定の方向に向かって真空吸着を順次実行することにより、加工ウエハWの内周部W1よりも先に外縁部W2を選択的に吸着保持することで、加工ウエハWの破損を抑制可能な構成である。
The
ウエハ支持部2は、例えば図1に示すように、基部21と、基部21の内部に設けられ、互いに独立した複数の空気孔22と、空気孔22の開口部である複数の吸着口23とを有してなる。ウエハ支持部2は、複数の吸着口23のうち1つの吸着口23を用いた真空吸着により、基部21の上に載置された加工ウエハWの吸着保持を行う。
As shown in FIG. 1, for example, the
基部21は、例えば、略四角形板状の部材であり、金属材料等の任意の部材により構成され得る。基部21は、例えば図1に示すように、互いに独立すると共に、一面と他の面とを繋ぐ複数の空気孔22が形成され、その開口部である複数の吸着口23が互いに離れて平行配置されている。
The
複数の吸着口23は、例えば図3に示すように、スリット状の円弧形状とされており、所定間隔を隔てて平行配置されている。複数の吸着口23は、例えば、加工ウエハWの外縁部分と略同一の曲率半径とされている。
As shown in FIG. 3, for example, the plurality of
以下、説明の簡便化のため、図3の両矢印に示すように、複数の吸着口23が配列される方向に沿った方向を「配列方向D1」と、配列方向D1のうち吸着口23の円弧部分が凸となる方向を「外側」と、その反対方向を「内側」と、それぞれ称することがある。また、複数の吸着口23が平行配置されてなる群を「吸着口群24」と称する。
Hereinafter, for the sake of simplicity of description, as shown by the double-headed arrow in FIG. 3, the direction along the direction in which the plurality of
複数の吸着口23は、例えば、図3に示すように、それぞれ配列方向D1における幅をX1とし、配列方向D1において隣接する吸着口23同士の距離をX2として、X1とX2との合計が加工ウエハWの外縁部W2の幅以下とされる。これは、加工ウエハWを基部21の上に載置したときに、外縁部W2に1つの吸着口23が収まるようにするためである。吸着口23の幅X1と吸着口23間の距離X2との合計は、例えば、3mm以下とされるが、加工ウエハWにおける外縁部W2の幅に応じて適宜変更され得る。
For the plurality of
加工ウエハWをウエハ支持部2で真空吸着したときの安定性を向上させる観点から、吸着口23の幅X1は、吸着口23間の距離X2よりも大きくされることが好ましい。また、同様の観点から、配列方向D1に対して直交する方向を「直交方向」として、吸着口23の直交方向における幅は、配列方向D1における幅X1よりも大きくされることが好ましい。
From the viewpoint of improving the stability when the processed wafer W is vacuum-sucked by the
吸着口群24は、加工ウエハWを基部21の上に載置したときに位置ずれが生じた場合であっても、少なくとも1つの吸着口23が外縁部W2の直下に位置するように、少なくも3つ以上、好ましくは4つ以上の吸着口23により構成される。
The
なお、本明細書では、吸着口群24が4つの吸着口23により構成される場合を代表例として説明するが、この代表例に限定されるものではない。
In this specification, the case where the
複数の空気孔22は、基部21に形成される互いに独立した貫通孔であって、加工ウエハWを真空吸着する際の真空経路である。複数の空気孔22は、互いに連通しておらず、例えば、基部21のうち吸着口23が位置する一面とは異なる面において、それぞれ異なる配管3が接続されている。
The plurality of
配管3は、例えばチューブ状とされ、空気孔22と真空ポンプ5とを繋ぐ真空引き用の管であり、加工ウエハWの真空吸着時の真空経路である。複数の配管3は、例えば図1に示すように、空気孔22から流路開閉部6までは互いに独立しており、個々の空気孔22、吸着口23を介した加工ウエハWの真空吸着を可能としている。複数の配管3は、空気孔22と真空ポンプ5との間において、それぞれ流路開閉部6が接続されている。また、複数の配管3は、流路開閉部6が開状態とされ、真空ポンプ5に連通したときに、このときの圧力を検出する圧力検出部4が接続されている。複数の配管3は、例えば、真空ポンプ5と流路開閉部6との間で連結され、連結された1つの配管3を通じて真空ポンプ5に接続される。
The
なお、複数の配管3は、個々の空気孔22それぞれが独立した状態で真空引きが可能となればよく、図1に示す接続例に限定されるものではなく、適宜変更され得る。
It should be noted that the plurality of
圧力検出部4は、例えば、配管3の圧力に応じた信号を出力する任意の圧力センサである。圧力検出部4は、例えば、配管3のうち真空ポンプ5と流路開閉部6との間における任意の位置に接続され、流路開閉部6が開状態とされることで空気孔22と連通した状態の配管3の圧力を検出する。圧力検出部4は、例えば、配線等により吸着制御部7に接続されており、配管3の圧力に応じた信号を吸着制御部7に出力する。
The
なお、圧力検出部4は、個々の空気孔22における真空引きを実行する際に、真空引きがなされている空気孔22に接続された配管3の圧力を検出できればよく、配管3のうち空気孔22と流路開閉部6との間における任意の位置で接続されてもよい。この場合、圧力検出部4は、複数個用意され、空気孔22に接続された配管3それぞれに接続される。
It should be noted that the
真空ポンプ5は、空気を吸引する任意の真空源であり、配管3を介して空気孔22を真空経路とする。
The
流路開閉部6は、空気孔22と真空ポンプ5とを繋ぐ空気の流路の開閉を行う任意の開閉弁であり、例えば電磁弁とされる。流路開閉部6は、例えば図1に示すように、空気孔22に繋げられた配管3のそれぞれに接続されると共に、配線等により吸着制御部7に接続されている。複数の流路開閉部6は、例えば、吸着制御部7により作動制御がなされ、加工ウエハWを真空吸着する際には、いずれか1つが開状態とされ、残りすべてが閉状態とされる。これにより、複数の配管3のうちいずれか1つの配管3が真空ポンプ5に接続され、吸着口群24のうち1つの吸着口23のみによる真空吸着が行われることとなる。
The flow path opening /
吸着制御部7は、例えば、図示しない回路基板にCPU、ROM、RAMなどが搭載されてなる電位制御ユニットである。吸着制御部7は、加工ウエハWがウエハ支持部2に載置された場合、吸着口群24のうち所定の1つの吸着口23による真空吸着を開始し、圧力検出部4からの出力信号に基づき、加工ウエハWが真空吸着されているか否かを判定する。この判定については、例えば、圧力検出部4の出力信号から配管3の圧力またはその変化量を算出し、配管3の圧力が所定の条件を満たすか否かに基づいて実行することができる。吸着制御部7は、加工ウエハWが真空吸着されていると判定した場合には、真空引きがなされている吸着口23による真空吸着を維持し、そうでない場合には、当該吸着口23による真空引きを解除し、これに隣接する吸着口23による真空引きを開始する。吸着制御部7は、必要に応じて上記の処理を繰り返し、吸着口群24を構成する複数の吸着口23の1つずつが配列方向D1に沿って順次真空引きを実行するように、流路開閉部6の作動制御を行う。つまり、吸着制御部7は、圧力に基づく判定結果に応じて、複数の吸着口23について真空引きを行う吸着口23を順次切り替える制御を実行する。
The
以上が、本実施形態のウエハ吸着装置1の基本的な構成である。
The above is the basic configuration of the
〔ウエハの吸着〕
ウエハ吸着装置1による加工ウエハWの吸着方法の概要について、図4を参照して説明する。
[Wafer adsorption]
The outline of the method of adsorbing the processed wafer W by the
なお、吸着口群24を構成する複数の吸着口23については、例えば図4に示すように、区別のため、配列方向D1の外側から内側に向かって順に「吸着口23A」、「吸着口23B」、「吸着口23C」、「吸着口23D」とそれぞれ称する。
As for the plurality of
ウエハ吸着装置1は、図示しない搬送部により加工ウエハWが基部21に対して所定の相対位置となるように載置されたとき、吸着口群24のうち当該加工ウエハWのサイズに対応する位置にある吸着口23(以下「対応吸着口」という)の真空引きを行う。対応吸着口は、例えば、吸着口群24のうち吸着口23の配列方向D1における最も外側に位置する吸着口23Aとされる。
The
なお、加工ウエハWが基部21上に載置されたかどうかについては、例えば、荷重センサや光学センサ等の任意のセンサを用いて加工ウエハWを検出するといった公知の方法により判定可能である。 Whether or not the processed wafer W is placed on the base 21 can be determined by a known method such as detecting the processed wafer W using an arbitrary sensor such as a load sensor or an optical sensor.
また、対応吸着口については、例えば、複数の吸着口23および流路開閉部6の対応関係、および加工ウエハWのサイズおよび複数の吸着口23の対応関係をそれぞれデータテーブルとして吸着制御部7の図示しない記憶部に格納しておくことで制御可能である。この場合、例えば加工ウエハWのサイズを図示しない入力装置等により吸着制御部7に入力することで、当該サイズに対応する吸着口23および流路開閉部6を決定し、最初に対応吸着口による真空引きを開始することができる。
Regarding the corresponding suction ports, for example, the correspondence relationship between the plurality of
ウエハ吸着装置1は、加工ウエハWがウエハ支持部2の基部21に載置されたとき、まず対応吸着口での真空引きを実行し、これによって加工ウエハWの真空吸着ができた場合にはこれを維持する。一方、対応吸着口による加工ウエハWの真空吸着ができなかった場合には、ウエハ吸着装置1は、対応吸着口での真空引きを解除し、配列方向D1の内側において対応吸着口に隣接する吸着口23(以下「隣接吸着口」という)での真空引きを開始する。ウエハ吸着装置1は、隣接吸着口による加工ウエハWの真空吸着ができなかった場合には、隣接吸着口での真空引きを解除し、配列方向D1のさらに1つ内側の吸着口23での真空引きを開始する。
When the processed wafer W is placed on the
このように、ウエハ吸着装置1は、加工ウエハWの真空吸着がなされるまで、対応吸着口を起点として配列方向D1の内側に向かって順次真空引きを実施する。これにより、加工ウエハWの内周部W1よりも先に外縁部W2での真空吸着が可能となり、加工ウエハWの破損を抑制することができる。
In this way, the
具体的には、例えば図4に示すように、加工ウエハWが基部21に載置されたとき、ウエハ吸着装置1は、吸着口群24のうち配列方向D1の最も外側に位置する吸着口23Aにおける真空引きを開始する。その後、ウエハ吸着装置1は、圧力検出部4から得られる配管3の圧力あるいは圧力変化に基づいて、吸着口23Aにより加工ウエハWの真空吸着がなされたか否かを判定する。
Specifically, for example, as shown in FIG. 4, when the processed wafer W is placed on the
例えば、加工ウエハWの位置ずれ等により吸着口23Aの一部または全部が図4に示すように加工ウエハWの外縁部W2の外側に位置する場合、吸着口23Aに接続された配管3は、外部と連通した状態であるため、圧力が所定以下まで低下しない。ウエハ吸着装置1は、この場合、吸着口23Aによる加工ウエハWの真空吸着がなされなかったと判定し、吸着口23Aにおける真空引きを停止し、配列方向D1の内側に隣接する吸着口23Bにおける真空引きを開始する。
For example, when a part or all of the
そして、図4に示すように、吸着口23Bの全域が外縁部W2の直下に位置する場合、吸着口23Bに接続された配管3は、加工ウエハWの外縁部W2と密着して閉塞された状態となるため、圧力が所定未満にまで低下する。ウエハ吸着装置1は、この場合、吸着口23Bによる加工ウエハWの真空吸着がなされたと判定し、吸着口23Bにおける真空引きを継続する。
Then, as shown in FIG. 4, when the entire area of the
つまり、ウエハ吸着装置1は、圧力検出部4から得られる圧力の情報に基づいた判定、および判定結果に応じた流路開閉部6の作動制御を実行することで、配列方向D1の外側から内側に向かって真空引きを順次行う。
That is, the
これにより、加工ウエハWの外縁部W2側から内周部W1に向かうように吸着口23A~23Dによる真空引きが順次行われることで、外縁部W2での選択的な真空吸着が可能となる。上記の真空引きが逐次行われるため、ウエハ支持部2への加工ウエハWの載置に際して、加工ウエハWの位置ずれを考慮した載置位置の修正を行わずとも、外縁部W2での選択的な真空吸着が可能となる。
As a result, vacuum drawing is sequentially performed by the
〔処理動作例〕
ウエハ吸着装置1による加工ウエハWの真空吸着における処理動作例について、図5を参照して説明する。
[Processing operation example]
An example of processing operation in vacuum suction of the processed wafer W by the
ウエハ吸着装置1は、例えば、電源がオン状態にされる等の所定の条件を満たしたとき、図5に示す制御フローを実行する。ステップS01では、ウエハ吸着装置1は、加工ウエハWを基部21に載置する。なお、ウエハ吸着装置1は、外部からウエハ支持部2に加工ウエハWを搬送する図示しない搬送部をさらに有し、加工ウエハWを自ら載置する構成であってもよいし、外部の搬送装置により加工ウエハWが載置されてもよい。
The
続くステップS02では、ウエハ吸着装置1は、加工ウエハWのサイズに対応する位置にある対応吸着口(例えば吸着口23A)における真空引きを開始する。具体的には、ステップS02では、例えば、吸着制御部7が対応吸着口に繋がる配管3に接続された流路開閉部6を開状態とし、他の流路開閉部6を閉状態となるように作動制御を行い、対応吸着口のみが真空引きされた状態とする。
In the subsequent step S02, the
次いで、ステップS03では、吸着制御部7は、圧力検出部4からの出力信号に基づいて対応吸着口に接続された配管3の圧力を算出し、加工ウエハWが真空吸着されているか否かを判定する。この判定条件については、例えば、「検出された配管3の圧力あるいは圧力変化量が所定の閾値以下か否か」等が設定され得る。そして、例えば、吸着制御部7は、ステップS03にて肯定判定の場合には処理をステップS06に進め、ステップS03にて否定判定の場合には処理をステップS04に進める。
Next, in step S03, the
ステップS04では、吸着制御部7は、それまで真空引きしていた吸着口23に対応する流路開閉部6を閉状態とし、配列方向D1の内側において当該吸着口23に隣接する吸着口23に対応する流路開閉部6を開状態とする制御を実行する。言い換えると、ステップS04では、吸着制御部7は、ある吸着口23による真空引きから配列方向D1の1つ内側に位置する吸着口23の真空引きに切り替える制御を行う。
In step S04, the
ステップS05では、吸着制御部7は、ステップS03と同様に、ステップS04にて切り替えた吸着口23により加工ウエハWが真空吸着されているか否かの判定を行う。吸着制御部7は、ステップS05にて肯定判定の場合には処理をステップS06に進め、ステップS05にて否定判定の場合には処理をステップS04に戻す。ステップS05の後、ステップS04に処理が戻された場合、配列方向D1のさらに1つ内側に位置する吸着口23での真空引きが実行される。
In step S05, the
ステップS06では、吸着制御部7は、ステップS03またはステップS05にて加工ウエハWが真空吸着されていると判定した際の吸着口23における真空引きを維持する制御を行う。ステップS06の終了後、吸着制御部7は、処理を終了させる。
In step S06, the
例えば、以上の処理動作により、加工ウエハWの外縁部W2における真空吸着が行われる。これにより、加工ウエハWの外縁部W2から内周部W1に向かって1つの吸着口23による真空引きが順次行われ、外縁部W2を選択的に真空吸着することが可能となる。
For example, by the above processing operation, vacuum suction is performed at the outer edge portion W2 of the processed wafer W. As a result, vacuuming is sequentially performed by one
本実施形態によれば、個々の独立した複数の吸着口23を1つずつ用いて、配列方向D1の外側から内側に向かって順次真空引きを実行し、加工ウエハWの外縁部W2を選択的に真空吸着するウエハ吸着装置1となる。また、加工ウエハWが位置ずれした場合であっても、加工ウエハWのウエハ支持部2に対する相対位置を補正せずとも、内周部W1よりも先に外縁部W2において加工ウエハWを真空吸着することができる。さらに、加工ウエハWのサイズに応じて最初に真空引きする対応吸着口を決定することで、サイズが異なる加工ウエハWについても有効チップ領域とは異なる領域についての選択的な真空吸着が可能となる。
According to the present embodiment, vacuuming is sequentially performed from the outside to the inside of the arrangement direction D1 by using each of a plurality of
(第2実施形態)
第2実施形態のウエハ吸着装置1について、図6、図7を参照して説明する。
(Second Embodiment)
The
図6では、見やすくするため、基部21の一部を省略すると共に、図1と同様に、基部21に設けられた空気孔22を破線で示している。図7(a)、図7(b)では、見やすくするため、基部21上に加工ウエハWを載置したときにおける加工ウエハWの外郭、および内周部W1と外縁部W2との境界を二点鎖線で示している。
In FIG. 6, a part of the
本実施形態のウエハ吸着装置1は、例えば図6に示すように、ウエハ支持部2がさらに搬送アーム25を備え、図7に示すように基部21が長方形板状である点で上記第1実施形態と相違する。本実施形態では、上記の相違点について主に説明する。
In the
本実施形態のウエハ吸着装置1は、ウエハ支持部2が搬送アーム25を有し、加工ウエハWの搬送装置として構成されている。
In the
搬送アーム25は、例えば、図示しない動力源に接続されており、基部21を移動させることが可能な構成となっている。搬送アーム25は、例えば、基部21を水平移動もしくは垂直移動またはその両方の移動が可能となるように構成される。搬送アーム25は、例えば、図示しない動力源を吸着制御部7あるいは他の制御部により作動させることで、その動作処理がなされる。
The
なお、ここでいう「水平移動」とは、例えば、加工ウエハWを左右方向に移動させる方向、すなわち基部21の平面方向に沿って移動させることを意味する。「垂直移動」とは、例えば、加工ウエハWを上下方向に移動させる方向、すなわち基部21の厚み方向に沿って移動させることを意味する。
The term "horizontal movement" as used herein means, for example, moving the processed wafer W in the left-right direction, that is, along the plane direction of the
基部21は、本実施形態では、例えば図7(a)に示すように、長方形板状とされ、その長手方向における少なくとも一方の端部に吸着口群24が設けられた構成となっている。ウエハ吸着装置1は、加工ウエハWが基部21の上に載置されたとき、上記第1実施形態と同様の制御を実行し、吸着口群24を構成する吸着口23A~23Dのいずれか1つによる加工ウエハWの真空吸着の後、加工ウエハWを搬送する。
In the present embodiment, the
基部21は、例えば図7(b)に示すように、長手方向の両端それぞれに1つの吸着口群24が設けられた構成とされてもよい。この場合、基部21の長手方向における端部のうち搬送アーム25とは反対側を一端とし、搬送アーム25側の端部を他端として、一端側の吸着口群24Aは、例えば、その配列方向D1の外側が他端側の吸着口群24Bのそれとは逆の配置とされる。つまり、吸着口群24Aは、複数の吸着口23の円弧部分における凸側が基部21の一端側を向くように配置され、吸着口群24Bは、複数の吸着口23の円弧部分における凸側が基部21の他端側を向くように配置される。
As shown in FIG. 7B, for example, the
吸着口群24A、24Bは、対となっており、それぞれ1つの吸着口23(図7(b)の例では吸着口23B)により、それぞれ加工ウエハWの外縁部W2での真空吸着を行えるように、所定の距離を隔てて配置される。例えば限定するものでないが、吸着口群24Aの吸着口23Dと吸着口群24Bの吸着口23Dとは、基部21の長手方向における距離が加工ウエハWの直径よりも1cm程度小さくなるように配置される。
The
また、基部21が吸着口群24A、24Bを備える構成である場合、吸着制御部7は、吸着口群24A、24Bのうち一方にて加工ウエハWを真空吸着する吸着口23を決定したとき、当該吸着口23に対応して他方の吸着口群24における吸着位置を決定してもよい。例えば図7(b)に示すように、吸着口群24Aのうち吸着口23Bにおいて加工ウエハWを吸着している場合、吸着制御部7は、吸着口群24Bにおける真空引きの際、吸着口23Bを対応吸着口として最初に真空引きを実行してもよい。例えば、対となる吸着口群24の吸着口23同士を関連付けしたデータを作成し、吸着制御部7の図示しない記憶部に当該データを格納しておき、一方の吸着口群24にて吸着保持する吸着口23を決定した際に当該データを読み込む等の処理によりなし得る。勿論、それぞれの吸着口群24において複数の吸着口23の配列方向の外側から内側に向かって順次真空引きを実行しても構わない。
Further, when the
本実施形態によれば、上記第1実施形態の効果が得られつつ、加工ウエハWを搬送可能なウエハ吸着装置1となる。
According to the present embodiment, the
(第2実施形態の変形例)
第2実施形態のウエハ吸着装置1は、例えば図8に示すように、ウエハ支持部2が3以上の吸着口群24を備える構成であってもよい。この場合、ウエハ支持部2は、例えば、基部21の一端に吸着口群24Aが配置され、吸着口群24Aから所定の距離を隔てて他端側に複数の吸着口群24B~24Dが配置された構成とされる。
(Modified example of the second embodiment)
As shown in FIG. 8, for example, the
吸着口群24Aは、円弧形状の凸側が基部21の一端側を向くように配置されている。一方、吸着口群24B~24Dは、それぞれ吸着口群24Aと対をなしており、円弧形状の凸側が基部21の他端側を向くように配置されている。
The
具体的には、例えば図9に示すように、あるサイズの加工ウエハWが載置されたとき、ウエハ支持部2は、吸着口群24A、24Bを対として、当該加工ウエハWの吸着保持を実行する。また、例えば図10に示すように、より大きいサイズの加工ウエハWが載置されたときには、ウエハ支持部2は、吸着口群24A、24Cを対として、当該加工ウエハWの吸着保持を実行する。このように、ウエハ支持部2は、加工ウエハWのサイズに応じて、吸着口群24Aと対をなす他の吸着口群24とにより加工ウエハWの真空吸着を可能となっている。
Specifically, for example, as shown in FIG. 9, when a processed wafer W of a certain size is placed, the
なお、吸着口群24Aと他の吸着口群24B~24Dとの間隔については、加工ウエハWのサイズ(例えば、直径が5インチ、6インチ、8インチ、12インチ等)に応じて適宜設定される。また、上記では、ウエハ支持部2が吸着口群24Aと対をなす他の吸着口群24を3つ備える例について説明したが、これに限定されるものではなく、他の吸着口群24の数や配置等については適宜変更され得る。
The distance between the
本変形例によれば、上記第1実施形態の効果が得られつつ、異なるサイズの複数の種類の加工ウエハWをより確実に吸着保持でき、この状態で当該加工ウエハWを搬送可能なウエハ吸着装置1となる。
According to this modification, while the effect of the first embodiment is obtained, a plurality of types of processed wafers W having different sizes can be more reliably adsorbed and held, and the processed wafer W can be conveyed in this state. It becomes the
(第3実施形態)
第3実施形態のウエハ吸着装置1について、図11、図12を参照して説明する。
(Third Embodiment)
The
図11では、見やすくするため、複数の配管3および流路開閉部6のうちの一部のみを示し、他の配管3および流路開閉部6を省略している。図12では、見やすくするため、基部21上に加工ウエハWを載置したときにおける加工ウエハWの外郭、および内周部W1と外縁部W2との境界を二点鎖線で示している。また、図12では、基部21のうち吸着口群24が形成された一面側から見えない回転機構26の外郭を破線で示している。
In FIG. 11, only a part of the plurality of
本実施形態のウエハ吸着装置1は、例えば図11に示すように、ウエハ支持部2が基部21を回転させるための回転機構26を備え、加工ウエハWを真空吸着した状態で基部21を回転可能な構成となっている点で上記第1実施形態と相違する。本実施形態では、上記の相違点について主に説明する。
As shown in FIG. 11, for example, the
本実施形態のウエハ吸着装置1は、ウエハ支持部2が回転機構26を有してなり、加工ウエハWのプリアライメントが可能なプリアライメント装置として構成されている。このウエハ吸着装置1は、例えば、加工ウエハWのノッチW3やオリエンテーションフラットW4を検出する図示しないセンサ部を備え、加工ウエハWを真空吸着した後にプリアライメントを行うことが可能となっている。なお、ウエハのプリアライメントについては、公知のため、本明細書では詳細な説明を省略する。
In the
ウエハ支持部2は、本実施形態では、例えば図12に示すように、基部21の長手方向の両端に吸着口群24がそれぞれ1つ形成されている。吸着口群24A、24Bは、対となっており、それぞれ円弧形状の凸側が近接する基部21の端部を向き、かつ、基部21の中心21aに対して対称配置されている。ウエハ支持部2は、上記各実施形態と同様の真空吸着の制御により、対となる吸着口群24A、24Bによって加工ウエハWの外縁部W2を吸着保持する構成である。
In the present embodiment, the
回転機構26は、例えば、基部21の中心21aを通る法線を軸として、基部21を所定の範囲内で回転させる任意の機構である。回転機構26は、例えば図11に示すように、基部21のうち吸着口群24が形成された一面とは反対の面に取り付けられると共に、図示しない動力源に接続されている。回転機構26は、加工ウエハWが2つの吸着口群24により真空吸着された後に、当該加工ウエハWをプリアライメントのために回転させる役割を果たす。回転機構26は、吸着制御部7あるいは図示しない他の制御部により回転の作動制御がなされる。
The
本実施形態によれば、上記第1実施形態の効果が得られつつも、加工ウエハWのプリアライメントが可能なウエハ吸着装置1となる。
According to the present embodiment, the
(第3実施形態の変形例)
第3実施形態のウエハ吸着装置1は、例えば図13に示すように、基部21の長手方向における両端にそれぞれ複数の吸着口群24を備える構成であってもよい。
(Modified example of the third embodiment)
As shown in FIG. 13, for example, the
本変形例では、図13に示すように、複数の吸着口群24を区別するため、複数の吸着口群24のうち基部21の中心21aに最も近い2つの吸着口群24を「吸着口群24A」と称する。また、吸着口群24Aの外側において隣接する吸着口群24を「吸着口群24B」と称し、吸着口群24Bの外側において隣接する吸着口群24を「吸着口群24C」と称する。
In this modification, as shown in FIG. 13, in order to distinguish the plurality of
ウエハ支持部2は、例えば図14や図15に示すように、2つの吸着口群24A、24B、24Cがそれぞれ対となっており、サイズの異なる複数の種類の加工ウエハWを真空吸着により保持する構成とされる。このように、ウエハ支持部2は、二対以上の吸着口群24を有する構成であってもよく、対となる吸着口群24の数や配置等については適宜変更され得る。
As shown in FIGS. 14 and 15, for example, the
本変形例によれば、上記第1実施形態の効果が得られつつ、異なるサイズの複数の種類の加工ウエハWをより確実に吸着保持しつつ、加工ウエハWのプリアライメントが可能なウエハ吸着装置1となる。 According to this modification, a wafer adsorption device capable of pre-aligning the processed wafer W while more reliably adsorbing and holding a plurality of types of processed wafers W of different sizes while obtaining the effect of the first embodiment. It becomes 1.
(他の実施形態)
本発明は、実施例に準拠して記述されたが、本発明は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described in accordance with the examples, it is understood that the present invention is not limited to the examples and structures. The present invention also includes various modifications and variations within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms including only one element thereof, more or less, are also within the scope and scope of the present invention.
例えば、上記第3実施形態においては、ウエハ支持部2の基部21に複数の吸着口群24が形成されている場合において、対をなす複数の吸着口群24が基部21の中心位置に対して左右対称に配置された例について説明したが、これに限定されるものではない。具体的には、対をなす複数の吸着口群24は、加工ウエハWを真空吸着できる配置であればよく、基部21の長手方向に対して直交し、中心21aを通る直線に対して左右対称な配置に限られず、中心21aに対して点対称となる対称配置であってもよい。
For example, in the third embodiment, when a plurality of
2 ウエハ支持部
22 空気孔
23 吸着口
24 吸着口群
25 搬送アーム
26 回転機構
3 配管
4 圧力検出部
6 流路開閉部
7 吸着制御部
2
Claims (10)
互いに独立した複数の空気孔(22)を有し、前記空気孔の開口部である複数の吸着口(23)が所定間隔で並べて配置されているウエハ支持部(2)と、
互いに異なる前記空気孔に接続される真空引き用の複数の配管(3)と、
前記配管の圧力を検出する圧力検出部(4)と、
前記配管に繋がる流路の開閉を行う流路開閉部(6)と、
前記流路開閉部の作動制御を行う吸着制御部(7)と、を備え、
前記吸着制御部は、前記ウエハが前記ウエハ支持部に載置された後に複数の前記吸着口のうち1つの前記吸着口における真空引きを開始させ、前記圧力検出部からの出力信号に基づいて真空引きがなされている前記吸着口により前記ウエハが吸着されているか否かを判定し、前記吸着口により前記ウエハが吸着されていないと判定した場合には、真空引きを前記吸着口から当該吸着口に隣接する他の前記吸着口に切り替える制御を実行し、
前記吸着制御部により最初に真空引きがなされる前記吸着口は、前記ウエハのサイズに対応する位置にある対応吸着口である、ウエハ吸着装置。 A wafer suction device that holds a wafer by vacuum suction.
A wafer support portion (2) having a plurality of air holes (22) independent of each other and having a plurality of suction ports (23) which are openings of the air holes arranged side by side at predetermined intervals.
A plurality of pipes (3) for evacuation connected to the air holes that are different from each other, and
A pressure detection unit (4) that detects the pressure of the pipe, and
A flow path opening / closing section (6) that opens / closes the flow path connected to the pipe, and
A suction control unit (7) that controls the operation of the flow path opening / closing unit is provided.
The suction control unit starts evacuation at the suction port of one of the plurality of suction ports after the wafer is placed on the wafer support portion, and is evacuated based on an output signal from the pressure detection unit. It is determined whether or not the wafer is sucked by the suction port to which the evacuation port is being pulled, and if it is determined that the wafer is not sucked by the suction port, vacuum pulling is performed from the suction port to the suction port. Control to switch to the other suction port adjacent to the
The wafer suction device, in which the suction port that is first evacuated by the suction control unit is a corresponding suction port at a position corresponding to the size of the wafer.
前記吸着制御部は、前記ウエハが吸着されていないと判定した場合、前記ウエハが吸着されていると判定されるまで、前記ウエハ支持部の前記一端から反対方向の他端に向かうように、真空引きを行う前記吸着口を順次切り替える制御を実行する、請求項1に記載のウエハ吸着装置。 The corresponding suction port is the suction port located closest to one end of the wafer support portion in the longitudinal direction among the plurality of suction ports.
When the adsorption control unit determines that the wafer is not adsorbed, the vacuum is set so as to go from one end of the wafer support unit to the other end in the opposite direction until it is determined that the wafer is adsorbed. The wafer suction device according to claim 1, wherein the control for sequentially switching the suction ports for pulling is executed.
前記吸着制御部は、対をなす2つの前記吸着口群のうち一方の前記吸着口群において前記ウエハが吸着されていると判定した場合、他方の前記吸着口群において、一方の前記吸着口群において真空引きがなされている前記吸着口に対応する所定の前記吸着口を起点として真空引きを開始する、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のウエハ吸着装置。 The group consisting of the plurality of suction ports is referred to as a suction port group (24), and the wafer support portions are arranged apart from each other and include a plurality of pairing of the suction port groups.
When the suction control unit determines that the wafer is sucked in one of the two suction port groups in a pair, the suction control unit is one of the suction port groups in the other suction port group. The wafer suction device according to any one of claims 1 to 4, wherein the vacuum drawing is started from the predetermined suction port corresponding to the suction port to which the vacuum is drawn.
前記ウエハが前記ウエハ支持部に載置されたとき、複数の前記吸着口のうち1つの前記吸着口における真空引きを行うことと、
真空引きがなされている前記吸着口に接続された配管(3)の圧力を検出することと、
前記圧力に基づいて前記ウエハが吸着されているか否かを判定することと、
前記ウエハが吸着されていないと判定した場合、真空引きを前記吸着口から隣接する他の前記吸着口に切り替えることと、を含み、
最初に真空引きがなされる前記吸着口は、前記ウエハのサイズに対応する位置にある対応吸着口である、ウエハの吸着方法。 A method for sucking a wafer mounted on a wafer support portion (2) having a plurality of independent air holes (22) and openings of the air holes and having a plurality of suction ports (23) arranged in parallel. And
When the wafer is placed on the wafer support portion, vacuuming is performed at the suction port of one of the plurality of suction ports.
Detecting the pressure of the pipe (3) connected to the suction port that is evacuated, and
Determining whether or not the wafer is adsorbed based on the pressure,
When it is determined that the wafer is not adsorbed, the vacuuming includes switching from the suction port to another adjacent suction port.
A method for sucking a wafer, wherein the suction port to be evacuated first is a corresponding suction port at a position corresponding to the size of the wafer.
対をなす2つの前記吸着口群のうち一方の前記吸着口群において前記ウエハが吸着されていると判定した場合、他方の前記吸着口群において、一方の前記吸着口群において真空引きがなされている前記吸着口に対応する所定の前記吸着口を起点として真空引きを開始すること、をさらに含む、請求項8または9に記載のウエハの吸着方法。
As a suction port group (24) which is a group consisting of a plurality of the suction ports, the wafer support portions are arranged apart from each other and include a plurality of the suction port groups forming a pair.
When it is determined that the wafer is adsorbed in one of the two suction port groups in a pair, the other suction port group is evacuated in one of the suction port groups. The method for sucking a wafer according to claim 8 or 9, further comprising initiating evacuation starting from the predetermined suction port corresponding to the suction port.
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