JP4746579B2 - Low load conveyor - Google Patents
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Description
本発明は、低負荷搬送装置に関し、さらに詳しくは、負圧により基板を吸着して搬送する低負荷搬送装置に関する。 The present invention relates to a low-load transport apparatus, and more particularly to a low-load transport apparatus that sucks and transports a substrate with a negative pressure.
電子デバイスの製造工程において、例えば半導体基板やガラス基板等の基板を搬送する際、移動可能な吸着ヘッドに基板(ウェハ)を負圧により吸着して所定位置へ搬送する基板吸着搬送装置が用いられている。
この基板吸着搬送装置としては、支持面に複数の吸気孔を有する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドに接続されて各吸気孔の内部に負圧を発生する負圧発生手段と、前記吸着ヘッドを移動させる移動手段とを備えた構成のものが知られている(例えば、特許文献1および2参照)。
In the manufacturing process of an electronic device, for example, when a substrate such as a semiconductor substrate or a glass substrate is transported, a substrate suction transport device that sucks the substrate (wafer) to a predetermined position by sucking the substrate (wafer) to a movable suction head is used. ing.
As this substrate suction transfer device, a suction head having a plurality of suction holes on a support surface, a negative pressure generating means that is connected to the suction head and generates a negative pressure inside each suction hole, and moves the suction head The thing of the structure provided with the moving means to make it known is known (for example, refer
ところで、基板吸着搬送装置にて薄い基板を吸着搬送する場合、基板における吸着ヘッドと接する部分のみに大きなストレスがかかり、基板割れを生じる場合がある。特に、基板がシリコンインゴットをスライスしたシリコンウェハの場合は、表面に凹凸を有しており、凹部で割れ易い。
このような基板割れを抑制する方法としては、(1)真空レギュレーターを用いて負圧を制御することで、吸着ヘッドでの基板にかかるストレスを低減させる、(2)基板全体を吸着して単位面積当りにかかるストレスを低減させるための治具を吸着ヘッドに取り付ける、あるいは(3)弾性を有する多孔質パッド(連続気泡)を吸着ヘッドに貼り付けることにより、多孔質パッドが基板表面に密着して基板にかかるストレスを低減させるという方法がとられていた。
As a method for suppressing such substrate cracking, (1) the negative pressure is controlled using a vacuum regulator to reduce the stress applied to the substrate by the suction head, and (2) the entire substrate is sucked and unitized. A jig for reducing stress per area is attached to the suction head, or (3) a porous pad (open cell) having elasticity is attached to the suction head, so that the porous pad adheres to the substrate surface. The method of reducing the stress applied to the substrate has been taken.
しかしながら、前記(1)の方法では、吸着ヘッドでの基板ストレスは低減方向に向かうが、基板面積全体の数パーセント以下での支持面積には変わりがなく、割れの原因を解消するのには不十分であった。また、前記(2)の方法では、冶具がタングステンといった金属やセラミック等からなるため表面が硬く、治具が基板と接触することによる割れの懸念があり、また、上述のシリコンウェハでは表面に凹凸を有していたり表面が波打っており、このような基板では吸着時の空気リーク量が多いため支持が困難であった。また、前記(3)の方法では、1日に数万枚もの基板を吸着搬送すると、例えば基板表面から剥がれた細かな屑片等の異物が多孔質パッド内の微小な連続気泡を詰まらせ吸着力が低下して基板を支持することが困難となるため、多孔質パッドをその都度新しいものと交換する必要があった。 However, in the method (1), the substrate stress at the suction head tends to decrease, but the supporting area at several percent or less of the entire substrate area remains the same, and it is not possible to eliminate the cause of the crack. It was enough. In the method (2), the jig is made of a metal such as tungsten, ceramic, or the like, so that the surface is hard, and there is a risk of cracking due to the jig coming into contact with the substrate. Such a substrate is difficult to support because of the large amount of air leakage during adsorption. In the method (3), when tens of thousands of substrates are sucked and conveyed per day, for example, foreign matters such as fine debris peeled off from the substrate surface clog the minute continuous bubbles in the porous pad and suck them. Since the force decreases and it becomes difficult to support the substrate, it is necessary to replace the porous pad with a new one each time.
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、基板にかかるストレスを低減して基板割れを抑制することができ、かつメンテナンスコストを低減できる低負荷搬送装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and provides a low-load transfer device that can reduce stress applied to a substrate to suppress substrate cracking and reduce maintenance costs.
かくして、本発明によれば、負圧により基板を吸着して支持する吸着ヘッド部と、前記吸着ヘッド部の内部に負圧を発生させる負圧発生手段と、前記吸着ヘッド部にて吸着した基板を搬送する搬送手段とを備え、前記吸着ヘッド部は、基板と対向する支持面に複数の吸気孔を有するヘッド本体部と、前記ヘッド本体部の前記支持面に取り付けられると共に前記複数の吸気孔と連通する複数の貫通孔を有する吸着シート部とから構成され、前記吸着シート部は、前記ヘッド本体部の支持面に剥離可能に貼り付けられる粘着剤シートからなり、前記粘着剤シートは、前記ヘッド本体部の支持面と接触する粘着性を有する面と、前記基板と接触する粘着性を有さない面と、前記複数の貫通孔とを有し、かつ前記粘着性が低下した場合に、水洗いおよび乾燥により粘着性が復活する熱可塑性エラストマーからなる低負荷搬送装置が提供される。
また、本発明の別の観点によれば、負圧により基板を吸着して支持する吸着ヘッド部と、前記吸着ヘッド部の内部に負圧を発生させる負圧発生手段と、前記吸着ヘッド部にて吸着した基板を搬送する搬送手段とを備え、前記吸着ヘッド部は、基板と対向する支持面に複数の吸気孔を有するヘッド本体部と、前記ヘッド本体部の前記支持面に取り付けられると共に前記複数の吸気孔と連通する複数の貫通孔を有する吸着シート部とから構成され、前記吸着シート部は、前記ヘッド本体部の支持面に剥離可能に貼り付けられる粘着剤シートと、該粘着剤シートに剥離可能に貼り付けられる弾性多孔質シートとからなり、前記粘着剤シートは、前記ヘッド本体部の支持面と接触する粘着性を有する面と、前記弾性多孔質シートと接触する粘着性を有する面と、前記複数の貫通孔とを有し、かつ前記粘着性が低下した場合に、水洗いおよび乾燥により粘着性が復活する熱可塑性エラストマーからなる低負荷搬送装置が提供される。
Thus, according to the present invention, the suction head portion that sucks and supports the substrate by negative pressure, the negative pressure generating means for generating a negative pressure inside the suction head portion, and the substrate sucked by the suction head portion. The suction head unit is attached to the support surface of the head main body unit and has a plurality of air intake holes, and the suction head unit is attached to the support surface of the head main body unit. and is composed of a suction sheet portion having a plurality of through holes communicating said suction seat is made from the pressure-sensitive adhesive sheet head that is peelably to the supporting surface of the body portion, the adhesive sheet, When the surface having adhesiveness that contacts the support surface of the head main body, the surface that does not have adhesiveness that contacts the substrate, and the plurality of through holes, and the adhesiveness decreases. Washing with water Low load transport apparatus is provided comprising a thermoplastic elastomer revived adhesive drying.
According to another aspect of the present invention, an adsorption head unit that adsorbs and supports a substrate with a negative pressure, a negative pressure generating unit that generates a negative pressure inside the adsorption head unit, and the adsorption head unit Transporting means for transporting the sucked substrate, and the suction head portion is attached to the support surface of the head body portion, the head body portion having a plurality of air intake holes on the support surface facing the substrate, and An adhesive sheet having a plurality of through-holes communicating with a plurality of intake holes, the adhesive sheet being releasably attached to a support surface of the head body, and the adhesive sheet The pressure-sensitive adhesive sheet has an adhesive surface that comes into contact with the support surface of the head main body and an adhesive property that comes into contact with the elastic porous sheet. A surface that, said a plurality of through holes, and when the adhesive is lowered, low-load transport apparatus is provided comprising a thermoplastic elastomer restored sticky by washing and drying.
本発明によれば、吸着ヘッド部にて基板を吸着して支持する際に、吸着シート部が熱可塑性エラストマーの柔軟性によって基板の凹凸表面あるいは波打った表面に追従して基板に傷を付けることなくソフトに密着する。したがって、基板へのストレスを低減して基板割れを抑制することができると共に、吸着シート部と基板との隙間から空気が流入する空気リーク量を抑えて基板を吸着することができ、吸着力不足を生じることがない。よって、本発明の低負荷搬送装置は、例えば太陽電池用基板などの貴重でかつ薄く割れ易い基板の搬送に好適である。
また、吸着シート部は、基板と接触する面や貫通孔に異物が付着した場合にはヘッド本体部から剥がして水で洗浄することができる。よって、吸着シート部に付着した異物が基板表面に押し付けられて傷を付けること、および異物が貫通孔に詰まって吸着ヘッド部による基板への吸着力が低下することを回避することができる。また、洗浄後の吸着シート部は、乾燥すると粘着力が回復するので再使用することができ、新しい吸着シート部と頻繁に交換するといった手間とコストを低減することができる。
According to the present invention, when the substrate is sucked and supported by the suction head portion, the suction sheet portion scratches the substrate following the uneven surface or the wavy surface of the substrate by the flexibility of the thermoplastic elastomer. It adheres softly without any problems. Therefore, it is possible to reduce substrate stress by reducing the stress on the substrate, and it is possible to adsorb the substrate by suppressing the amount of air leaking in air from the gap between the adsorption sheet portion and the substrate, resulting in insufficient adsorption power Will not occur. Therefore, the low-load transport apparatus of the present invention is suitable for transporting valuable and easily cracked substrates such as solar cell substrates.
Further, the adsorbing sheet portion can be peeled off from the head main body portion and washed with water when a foreign matter adheres to the surface or through hole that contacts the substrate. Therefore, it can be avoided that the foreign matter adhering to the suction sheet portion is pressed against the surface of the substrate and scratches, and that the foreign matter is clogged in the through hole and the suction force of the suction head portion to the substrate is reduced. Moreover, since the adhesive strength is recovered when dried, the suction sheet portion after washing can be reused, and the labor and cost of frequently replacing the suction sheet portion with a new suction sheet portion can be reduced.
本発明の低負荷搬送装置は、負圧により基板を吸着して支持する吸着ヘッド部と、前記吸着ヘッド部の内部に負圧を発生させる負圧発生手段と、前記吸着ヘッド部にて吸着した基板を搬送する搬送手段とを備え、前記吸着ヘッド部は、基板と対向する支持面に複数の吸気孔を有するヘッド本体部と、前記ヘッド本体部の前記支持面に取り付けられると共に前記複数の吸気孔と連通する複数の貫通孔を有する吸着シート部とから構成される。
また、前記吸着シート部は、前記ヘッド本体部の支持面に剥離可能に貼り付けられる粘着剤シートからなる、あるいは、この粘着剤シートと、この粘着剤シートに剥離可能に貼り付けられる弾性多孔質シートとからなる。
The low-load transport device of the present invention sucks the suction head unit that sucks and supports the substrate by negative pressure, negative pressure generating means for generating a negative pressure inside the suction head unit, and the suction head unit. And a suction unit that is mounted on the support surface of the head body and has a plurality of suction holes. It is composed of a suction sheet portion having a plurality of through-holes communicating with holes Ru.
Further, the suction sheet portion is made of the head main body portion affixed that adhesive sheet can be peeled off the support surface of the, or a pressure-sensitive adhesive sheet, the elastic porous to be peelably to the adhesive sheet It consists of a quality sheet.
本発明において、基板としては、例えば太陽電池や電子デバイス等の製造に用いられる半導体基板、ガラス基板等が挙げられ、半導体インゴットをスライスしたウェハや、電極、配線、素子等を有する基板をも包含する。
本発明の低負荷搬送装置は、厚みが100〜300μm程度と薄く、縦170mm程度×横170mm程度のサイズの基板の搬送に好適に用いることができ、例えばシリコンインゴットをスライスした太陽電池用基板に最適である。
In the present invention, examples of the substrate include semiconductor substrates and glass substrates used in the manufacture of solar cells and electronic devices, and also include wafers obtained by slicing a semiconductor ingot, and substrates having electrodes, wirings, elements, and the like. To do.
The low-load transfer device of the present invention is as thin as about 100 to 300 μm and can be suitably used for transfer of a substrate having a size of about 170 mm in length × 170 mm in width. For example, a substrate for solar cells sliced from a silicon ingot Is optimal.
本発明において、吸着ヘッド部のヘッド本体部は、負圧により基板をストレス無く吸着し支持できるのであれば、その形状、大きさ、吸気孔の数、大きさおよび配置パターン、搬送手段への設置数等は特に限定されるものではない。
例えば、ヘッド本体部は、内部中空の金属製箱体あるいはプレート体の一面(支持面)に複数の吸気孔を均等なマトリックス状に形成し、一面とは反対側の他面あるいは周囲側面に負圧発生手段と接続されて内部の空気を排気する接続管部を形成した構成とすることができる。この吸気孔が形成された面が基板を支持する支持面となる。
In the present invention, if the head main body of the suction head can suck and support the substrate without stress due to negative pressure, its shape, size, number of intake holes, size and arrangement pattern, installation on the conveying means The number and the like are not particularly limited.
For example, in the head body, a plurality of air intake holes are formed in a uniform matrix on one surface (support surface) of an internal hollow metal box or plate body, and the other surface on the side opposite to the one surface or the peripheral side surface is negative. It can be set as the structure which formed the connection pipe part connected with a pressure generation means and exhausting internal air. The surface on which the intake holes are formed becomes a support surface that supports the substrate.
ヘッド本体部の大きさおよび搬送手段への設置数は、ヘッド本体部を被吸着物である基板と同程度の大きさに構成すれば設置数は1つでよく、あるいは基板の所定複数箇所を吸着するよう小型のヘッド本体部を複数設置してもよい。
また、支持面全面に占める吸気孔の占有開口率としては、基板サイズや、吸着ヘッド部の設置数にもよるが、例えば3〜20%程度とすることができる。また、支持面における吸気孔の配置パターンは特に限定されるものではなく、基板サイズや搬送方法等によって適宜設計することができ、例えば、基板全面に吸気孔が均等に分布する配置とすることができる。また、ウエハーがコンベヤやウォーキングビーム等で搬送される機構では、センターに搬送部が通っており、ウエハー上方から吸着し、180度反転(表裏反転)させる機構であるため、ウエハー全体を吸着するのではなく局所的な吸着を行うため、ウエハーに対しては均等に吸着孔が整列したものとはならない。
The size of the head main body and the number of installation on the conveying means may be one if the head main body is configured to be as large as the substrate that is the object to be adsorbed, or a predetermined number of locations on the substrate. A plurality of small head main body portions may be installed so as to be attracted.
Moreover, the occupation aperture ratio of the intake holes occupying the entire support surface can be, for example, about 3 to 20%, although it depends on the substrate size and the number of suction head units installed. Further, the arrangement pattern of the air intake holes on the support surface is not particularly limited, and can be appropriately designed according to the substrate size, the transport method, etc. For example, the air intake holes are evenly distributed over the entire surface of the substrate. it can. Also, in the mechanism in which the wafer is conveyed by a conveyor or walking beam, the conveyance part passes through the center, and it is a mechanism that attracts from above the wafer and reverses 180 degrees (reversing the front and back). However, since the suction is performed locally, the suction holes are not evenly aligned on the wafer.
吸着シート部の粘着剤シートは、ヘッド本体部の支持面とほぼ同じ大きさおよび形状に形成された粘着性を有する熱可塑性エラストマーから、ヘッド本体部の複数の吸気孔と同程度の大きさでかつ同じ配置で貫通孔を複数有するシートを形成することにより作製することができる。
ここで、本発明において、熱可塑性エラストマーとは、熱可塑性ゴムあるいはエラストプラスチックとも呼ばれ、成形加工に必要な高温時では可塑化、流動し、常温時ではゴム様物性を呈するものであり、粘着性を有するポリマーを意味する。
熱可塑性エラストマーとしては、例えばポリウレタン系、ポリスチレン系、ポリオレフィン系等の熱可塑性エラストマーが挙げられ、本発明では市販の熱可塑性エラストマーまたはそのシートを用いて粘着剤シートを作製することができる。
Adhesive sheet of the suction sheet portion is of a thermoplastic elastomer having a support surface substantially the same size and formed in the shape sticky head main body, comparable to a plurality of air intake holes of the head body portion in a size And it can produce by forming the sheet | seat which has multiple through-holes by the same arrangement | positioning.
Here, in the present invention, the thermoplastic elastomer is also called a thermoplastic rubber or an elastoplastic, and is plasticized and fluidized at a high temperature necessary for molding, and exhibits a rubber-like physical property at a normal temperature. It means a polymer having properties.
Examples of the thermoplastic elastomer include polyurethane elastomers, polystyrene elastomers, polyolefin elastomers, and the like. In the present invention, a pressure-sensitive adhesive sheet can be prepared using a commercially available thermoplastic elastomer or a sheet thereof.
本発明において、熱可塑性エラストマーからなる粘着剤シートは、熱可塑性エラストマーをシート状に成形する型に予め複数の突起部を形成し、その型に加熱して流動性が付与された熱可塑性エラストマーを流し込み、その後冷えて固まった熱可塑性エラストマーシートを型から取り出すことにより、型の突起部に対応する形状および配置で形成された複数の貫通孔を有する粘着剤シートを作製することができる。
また、貫通孔を有さない市販の熱可塑性エラストマーシートに複数の貫通孔を形成して粘着剤シートを作製する場合は、ポンチを用いて穴あけを行う。あるいは、予め精度良く綺麗に型抜きが可能なトムソン刃を用いることができる。
In the present invention, the pressure-sensitive adhesive sheet made of a thermoplastic elastomer is obtained by forming a plurality of protrusions in advance on a mold for molding the thermoplastic elastomer into a sheet shape, and heating the mold to add a thermoplastic elastomer to which fluidity is imparted. The pressure-sensitive adhesive sheet having a plurality of through holes formed in the shape and arrangement corresponding to the protrusions of the mold can be produced by pouring the thermoplastic elastomer sheet that has been cooled and solidified from the mold.
Moreover, when forming a several adhesive hole in a commercially available thermoplastic elastomer sheet which does not have a through-hole, and producing an adhesive sheet , it punches using a punch. Alternatively, it is possible to use a Thomson blade that can be accurately and accurately punched in advance.
本発明において、吸着シート部は、上述の粘着剤シートのみからなる第1の形態と、後述する弾性多孔質シートが粘着剤シートに粘着されてなる第2の形態がある。 In the present invention, the adsorbing sheet portion has a first form consisting only of the above-mentioned pressure-sensitive adhesive sheet and a second form in which an elastic porous sheet described later is adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet .
第1の形態では、粘着剤シートからなる吸着シート部は、そのシート両面のうち、ヘッド本体部の支持面に貼り付けられる面のみに粘着性を有し、基板と接触する面には粘着性を有さない。
このように片面のみに粘着性を有する吸着シート部(粘着剤シート)は、片面のみに粘着性を有する市販の熱可塑性エラストマーシートに、上述の方法で貫通孔を形成することにより作製できる。また、両面に粘着性を有する市販の熱可塑性エラストマーシートを用いる場合は、片面の粘着性を低下させる処理を行い、かつ貫通孔を形成することにより吸着シート部を作製することができる。また、上述の型に熱可塑性エラストマーを流し込んで成形して作製した吸着シート部を用いる場合、両面に粘着性を有しているため、片面の粘着性を低下させる処理を行う。
粘着剤シートの粘着性を低下させる処理としては、例えば、熱可塑性エラストマーに通常添加されるクレー、タルク等の非補強性充填剤を粘着材シートの片面に付着させる、あるいは片面側の非補強性充填剤の濃度を高くするように粘着剤シートを作製する、あるいは粘着性を低下させる市販の液体材料を粘着材シートの片面に塗布するといった方法が挙げられる。
この場合の粘着剤シートの厚みとしては、特に限定されるものではなく、例えば1〜5mm程度とすることができる。
In the first embodiment, the adsorbing sheet portion made of the pressure-sensitive adhesive sheet has adhesiveness only on the surface of the sheet that is affixed to the support surface of the head main body portion, and is adhesive on the surface that contacts the substrate. Does not have.
Thus, the adsorption sheet part (adhesive sheet | seat ) which has adhesiveness only on one side can be produced by forming a through-hole by the above-mentioned method in the commercially available thermoplastic elastomer sheet which has adhesiveness only on one side. Moreover, when using the commercially available thermoplastic elastomer sheet which has adhesiveness on both surfaces, the adsorption sheet part can be produced by performing the process which reduces the adhesiveness of one surface, and forming a through-hole. Moreover, when using the adsorption sheet | seat part produced by pouring a thermoplastic elastomer into the above-mentioned type | mold, since it has adhesiveness on both surfaces, the process which reduces the adhesiveness of one side is performed.
The treatment for reducing the tack of the adhesive sheet, for example, clays that are normally added to the thermoplastic elastomer, the non-reinforcing fillers such as talc is attached to one side of the adhesive sheet, or one side of the non-reinforcing Examples thereof include a method in which a pressure-sensitive adhesive sheet is produced so as to increase the concentration of the filler, or a commercially available liquid material that lowers the adhesiveness is applied to one side of the pressure-sensitive adhesive sheet .
The thickness of the pressure-sensitive adhesive sheet in this case is not particularly limited, and can be, for example, about 1 to 5 mm.
この第1の形態の吸着シート部は、熱可塑性エラストマーの優れた柔軟性によって粘着剤シートが基板表面の凹凸形状あるいは波打ち形状に追従して密着することができるため、基板にかかる負荷を小さく抑えて吸着することができ、基板割れを抑制することができる。また、熱可塑性エラストマーの粘着性により粘着剤シートをヘッド本体部に剥離可能に貼り付けることができ、さらに汚れた場合は粘着剤シートを水で洗浄でき、乾燥させれば粘着力が再現するため再使用することができる。 In the first form of the adsorbing sheet portion, the pressure-sensitive adhesive sheet can be brought into close contact with the uneven or corrugated shape of the substrate surface due to the excellent flexibility of the thermoplastic elastomer, so that the load on the substrate is kept small. Can be absorbed, and cracking of the substrate can be suppressed. In addition, the adhesive sheet can be releasably attached to the head body due to the adhesiveness of the thermoplastic elastomer, and if it gets dirty, the adhesive sheet can be washed with water and dried to reproduce the adhesive strength Can be reused.
第2の形態では、シート両面に粘着性を有する市販の熱可塑性エラストマーシートに上述の方法で貫通孔を形成して粘着剤シートを形成し、この粘着剤シートの片面に弾性多孔質シートを貼り付けて吸着シート部を作製することができる。この場合の粘着剤シートの厚みとしては、例えば1〜5mm程度とすることができる。 In the second embodiment, by forming a commercially available thermoplastic elastomer sheet in the through hole in the manner described above with sticky sheet both surfaces to form a PSA sheet, laminated elastic porous sheet on one side of the adhesive sheet It is possible to produce an adsorbing sheet part. In this case, the thickness of the pressure-sensitive adhesive sheet can be, for example, about 1 to 5 mm.
前記弾性多孔質シートとしては、連続気泡を内有する熱可塑性樹脂シート、あるいは熱可塑性樹脂繊維からなる不織布等を用いることができるが、塵や埃を嫌うクリーンな製造現場内での使用を考慮すると、不織布では繊維の切断やほつれにより飛翔するおそれがあるため、連続気泡を内有する熱可塑性樹脂シートの方が好ましい。このような多孔質の熱可塑性樹脂シートは、ポリウレタンやポリエチレン等の発泡プラスチックにて作製することができ、市販品を用いることができる。 As the elastic porous sheet, a thermoplastic resin sheet having open cells or a non-woven fabric made of thermoplastic resin fibers can be used, but considering use in a clean manufacturing site that does not like dust and dust. In the case of a nonwoven fabric, a thermoplastic resin sheet having open cells is preferable because it may fly due to fiber cutting or fraying. Such a porous thermoplastic resin sheet can be made of foamed plastics such as polyurethane and polyethylene, and commercially available products can be used.
この弾性多孔質シートは、基板表面の凹凸の度合いに応じて厚み0.1〜2.0mm程度のものが用いられる。例えば、基板表面の凹凸度合いが20〜30μmの場合は弾性多孔質シートの厚みを0.1mm程度に設定し、基板表面の凹凸度合いが5μmの場合は弾性多孔質シートの厚みを1〜2mm程度に設定することができる。但し、基板の厚み、表面状態、基板厚とシート厚の関係が逆の組み合わせになる場合があること等により、これらの数値に限定されない。 As this elastic porous sheet, a sheet having a thickness of about 0.1 to 2.0 mm is used depending on the degree of unevenness on the surface of the substrate. For example, when the unevenness of the substrate surface is 20-30 μm, the thickness of the elastic porous sheet is set to about 0.1 mm, and when the unevenness of the substrate surface is 5 μm, the thickness of the elastic porous sheet is about 1-2 mm. Can be set. However, the values are not limited to these values because the thickness of the substrate, the surface state, and the relationship between the substrate thickness and the sheet thickness may be a reverse combination.
このように、粘着剤シートに弾性多孔質シートが粘着した吸着シート部は、基板表面の凹凸の度合いに応じて弾性多孔質シートの厚さを調整する、つまり凹凸度合いが大きければ弾性多孔質シートの厚みを厚くして凹凸表面に追従させることにより、空気リーク量の制御を行い、真空レギュレーター無しで吸着力を変化させることが可能であると共に、粘着剤シートのみの場合よりも吸着時の基板へのストレス分散効果および真空圧の低減効果を向上することができる。 Thus, the suction sheet portion of the elastic porous sheet was adhered to the adhesive sheet, adjusting the thickness of the elastic porous sheet according to the degree of unevenness of the substrate surface, i.e. the elastic porous sheet larger irregularities degree By increasing the thickness of the surface to follow the uneven surface, it is possible to control the amount of air leakage and change the adsorption force without a vacuum regulator, and at the time of adsorption than the case of only the adhesive sheet It is possible to improve the stress dispersion effect and the vacuum pressure reduction effect.
本発明において、搬送手段としては、基板を吸着した吸着ヘッド部を所定位置に搬送でき得るものであれば特に限定されるものではなく、例えば3次元方向に移動可能なロボットアームに吸着ヘッド部を取り付けた構成、あるいはガイドレール上を往復走行する枠型の台車に吸着ヘッド部を昇降可能に取り付けた構成とすることができる。
また、負圧発生手段としては、真空ポンプと吸着ヘッド部の前記接続管部とを可撓性ホースにて接続した構成とすることができる。
In the present invention, the transport means is not particularly limited as long as it can transport the suction head portion that has sucked the substrate to a predetermined position. For example, the suction head portion is attached to a robot arm movable in a three-dimensional direction. It can be set as the structure attached, or the structure which attached the adsorption | suction head part to the frame type trolley | bogie which reciprocates on a guide rail so that raising / lowering is possible.
Moreover, as a negative pressure generation means, it can be set as the structure which connected the vacuum pump and the said connection pipe part of an adsorption | suction head part with the flexible hose.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳説する。
(実施形態1)
図1は本発明の低負荷搬送装置の実施形態1を示す概略構成図であり、図2は実施形態1における吸着ヘッド部のヘッド本体部の支持面を示す底面図である。
この低負荷搬送装置は、負圧により基板1を吸着して支持する吸着ヘッド部10と、吸着ヘッド部10の内部に負圧を発生させる負圧発生手段20と、吸着ヘッド部10にて吸着した基板1を搬送する搬送手段30とを備える。なお、図1では、基板1としてシリコンインゴットを厚さ200μm程度にスライスしたシリコンウェハの場合を例示しており、このシリコウェハは表面に凹凸を有しているが、凹凸度合いは実際のシリコウェハよりも誇張して図示している。また、図1における吸着ヘッド部は、図2におけるA−A線で切断した場合の断面を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a first embodiment of a low-load conveyance device according to the present invention, and FIG. 2 is a bottom view illustrating a support surface of a head main body portion of a suction head portion in the first embodiment.
This low-load transport device is provided with an
吸着ヘッド部10は、基板1とほぼ同じ大きさの内部中空の金属製プレート体から形成されたヘッド本体部11と、ヘッド本体部11の支持面11aに粘着して貼り付いた吸着シート部12とからなる。
ヘッド本体部11は、その支持面11aに、図1および図2に示すように、複数の吸気孔11bが均等なマトリックス状に形成されていると共に、支持面11aとは反対側の他面に、負圧発生手段20と接続される接続管部11cが設けられている。この場合、ヘッド本体部11は、例えば125〜170mmの正方形に形成され、吸気孔11bは直径1.0〜5.0mmで縦横に1.0〜20.0mmのピッチで形成することができる。なお、部分的に吸気孔11bの直径や単位面積あたりの数を異ならせてもよい。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the head
吸着シート部12は、ヘッド本体部11の支持面と粘着する方の面12aにのみ粘着性を有する熱可塑性エラストマーからなる粘着剤シートであり、大きさはヘッド本体部11の大きさとほぼ同じであり、厚みは1〜5mmである。また、吸着シート部12は、その厚み方向に貫通する複数の貫通孔12bが、ヘッド本体部11の吸気孔11bの直径および配置とほぼ一致して連通するように形成されている。なお、この片面粘着性の吸着シート部12は、熱可塑性エラストマーシート(例えばプロセブン株式会社製の商品名Pro-7プロセブンまたは株式会社エクシールコーポレーション社製の商品名人肌のゲル)に貫通孔12bを形成することにより作製することができる。
The
負圧発生手段20は、モータにて駆動する真空ポンプ21と、真空ポンプ21と吸着ヘッド部10のヘッド本体部11の接続管部11cとを接続する可撓性ホース22とを備える。この場合、真空ポンプ21は、ヘッド本体部11内を1Mpa以下に負圧にできるものを用いることができる。
搬送手段30は、3次元方向に移動可能なロボットアームである。
The negative pressure generating means 20 includes a
The conveying means 30 is a robot arm that can move in a three-dimensional direction.
この低負荷搬送装置によって基板を吸着する際は、搬送手段30にて吸着ヘッド部10を基板載置台2上の基板1の上方近傍位置に移動させ、かつ真空ポンプ21を駆動してヘッド本体部11内に真空圧を発生させ、各貫通孔12bおよび吸気孔11bから外部の空気を吸入することにより、基板1を浮かして吸着ヘッド部10(粘着剤シート)に吸着することができる。あるいは、吸着ヘッド部10を基板1へ向けて降下させて吸着シート部12を基板1の表面に密着させてから、真空ポンプ21を駆動してヘッド本体部11内に真空圧を発生させることにより基板1を吸着することができる。
When the substrate is sucked by the low-load transport device, the
図3は、実施形態1における吸着ヘッド部10の吸着シート部12に基板1が吸着された状態を示している。この状態のとき、基板1の表面の凹凸形状あるいは波打った形状に追従して吸着シート部12の吸着面12cが弾性変形して密着するため、基板1にはほとんどストレスがかからない。したがって、低負荷状態で基板1を割ることなく所定位置まで搬送することができる。そして、所定位置において真空ポンプ21を停止することにより基板1を吸着シート部12から離脱させる。このとき、吸着シート部12の吸着面12cには粘着性がないため、基板1は容易に吸着シート部12から離れる。
FIG. 3 shows a state in which the
このようにして、低負荷搬送装置にて繰り返し基板1を搬送すると、基板1であるシリコンウェハの表面から剥離したシリコン粉や微細なシリコン片等の異物が吸着シート部12の吸着面12bに付着する場合がある。吸着シート部12は優れた柔軟性を有しているため、基板1と吸着シート部12の間に異物が挟まっても吸着シート部12の吸着面12cが弾性変形するため、基板表面は異物によって傷付き難いが、異物により基板1と吸着シート部12との間に空気漏れとなる隙間が形成されやすくなる。また、異物が吸着シート部12の貫通孔12bに蓄積して吸着力が低下するおそれもある。
そのため、この吸着シート部12をヘッド本体部11から剥離し水で洗浄して異物を落とすことができ、また乾燥後は粘着性が復活するため吸着シート部12を再度ヘッド本体部11に粘着により貼り付けて使用することができる。よって、新しい吸着シート部と頻繁に交換するといった手間とコストを低減することができる。
In this way, when the
Therefore, the
(実施形態2)
図4は本発明の低負荷搬送装置の実施形態2を示す概略構成図である。
この実施形態2の低負荷搬送装置が実施形態1と異なる点は、吸着シート部114が、両面112a、112cに粘着性を有する熱可塑性エラストマーからなる粘着剤シート112と、粘着剤シート112に粘着により貼り付けられた弾性多孔質シート113とからなる点であり、その他の構成は実施形態1と同様である。なお、図1において、負圧発生手段および搬送手段は図示省略していると共に、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付している。
以下、実施形態2における実施形態1とは異なる構成を主として説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic configuration
The low-load conveyance device of the second embodiment is different from the first embodiment in that the adsorbing sheet portion 114 is adhered to the
Hereinafter, the configuration of the second embodiment different from that of the first embodiment will be mainly described.
この場合、粘着剤シート112の厚みとしては1.0〜5.0mmであり、熱可塑性エラストマーシート(例えばプロセブン株式会社社製の商品名Pro-7プロセブンや株式会社エクシールコーポレーション社製の商品名人肌のゲル)に貫通孔112bを形成することにより作製することができる。
また、弾性多孔質シート113の厚みとしては0.1〜2.0mmであり、例えば日東電工社製の商品名サンマップLCを用いることができる。
In this case, the pressure-
The thickness of the elastic
この低負荷搬送装置によれば、図示省略の真空ポンプを駆動してヘッド本体部11内に真空圧を発生させることにより、外部の空気が弾性多孔質シート113の連続気泡の孔を介して各貫通孔112bと各吸気孔11bから空気を吸入することにより、基板1を浮かして吸着ヘッド部110の弾性多孔質シート113に吸着することができる。あるいは、吸着ヘッド部110を基板1へ向けて降下させて弾性多孔質シート113を基板1の表面に密着させてから、真空ポンプを駆動してヘッド本体部11内に真空圧を発生させることにより基板1を吸着することができる。
According to this low-load conveyance device, a vacuum pump (not shown) is driven to generate a vacuum pressure in the head
図5は、実施形態2における吸着ヘッド部110の弾性多孔質シート113に基板1が吸着された状態を示している。この状態のとき、基板1の表面の凹凸形状に追従して弾性多孔質シート113の吸着面113aが主として弾性変形すると共に粘着剤シート112の面112cも弾性変形するため、基板1にはほとんどストレスがかからない。また、各貫通孔112b内の負圧は弾性多孔質シート113の全面にほぼ均一に分散するため、弾性多孔質シート113の端部と基板1との間から空気が流入する空気漏れが生じることがなく、真空圧の低下を防止することができる。それに加え、基板1の凹凸度合いが大きい場合は弾性多孔質シート113の厚みを厚く調整することにより、弾性多孔質シート113が基板1の凹凸表面に確実に追従できるため、上記のような端部からの空気漏れを真空レギュレーターを用いることなく制御することができる。
FIG. 5 shows a state in which the
このようにして、低負荷搬送装置にて繰り返し基板1を搬送すると、上述した異物が弾性多孔質シート113を通過し粘着剤シート112に付着して弾性多孔質シート113との粘着力が低下することや、弾性多孔質シート113内の微細孔に留まって吸着抵抗が増加する場合がある。そのため、この粘着剤シート112をヘッド本体部11から剥離し、かつ弾性多孔質シート113を剥離した粘着剤シート112を水で洗浄して異物を落とし乾燥させ、粘着性が復活した粘着剤シートに新しい弾性多孔質シートを貼り付けて使用することができる。
In this way, when the
1 基板
2 基板載置台
10、110 吸着ヘッド部
11 ヘッド本体部
11a 支持面
11b 吸気孔
11c 接続管部
12 吸着シート部(粘着剤シート)
12a、112a、112c 面
12b、112b 貫通孔
12c、113a 吸着面
20 真空発生手段
21 真空ポンプ
22 可撓性ホース
30 搬送手段
112 粘着剤シート
113 弾性多孔質シート
114 吸着シート部
DESCRIPTION OF
12a, 112a, 112c Surface 12b, 112b Through-hole 12c, 113a Adsorption surface 20 Vacuum generating means 21
Claims (5)
前記吸着ヘッド部は、基板と対向する支持面に複数の吸気孔を有するヘッド本体部と、前記ヘッド本体部の前記支持面に取り付けられると共に前記複数の吸気孔と連通する複数の貫通孔を有する吸着シート部とから構成され、
前記吸着シート部は、前記ヘッド本体部の支持面に剥離可能に貼り付けられる粘着剤シートからなり、
前記粘着剤シートは、前記ヘッド本体部の支持面と接触する粘着性を有する面と、前記基板と接触する粘着性を有さない面と、前記複数の貫通孔とを有し、かつ前記粘着性が低下した場合に、水洗いおよび乾燥により粘着性が復活する熱可塑性エラストマーからなることを特徴とする低負荷搬送装置。 An adsorption head unit that adsorbs and supports a substrate by negative pressure, a negative pressure generation unit that generates a negative pressure inside the adsorption head unit, and a conveyance unit that conveys the substrate adsorbed by the adsorption head unit. ,
The suction head unit has a head main body having a plurality of air intake holes on a support surface facing the substrate, and a plurality of through holes attached to the support surface of the head main body and communicating with the plurality of air intake holes. It consists of an adsorption sheet part,
The suction seat is made from the pressure-sensitive adhesive sheet head that is peelably to the supporting surface of the body portion,
The pressure-sensitive adhesive sheet has an adhesive surface that comes into contact with a support surface of the head main body, a non-adhesive surface that comes into contact with the substrate, and the plurality of through holes, and the adhesive sheet. A low-load conveying device comprising a thermoplastic elastomer whose adhesiveness is restored by washing and drying when the property is lowered .
前記吸着ヘッド部は、基板と対向する支持面に複数の吸気孔を有するヘッド本体部と、前記ヘッド本体部の前記支持面に取り付けられると共に前記複数の吸気孔と連通する複数の貫通孔を有する吸着シート部とから構成され、
前記吸着シート部は、前記ヘッド本体部の支持面に剥離可能に貼り付けられる粘着剤シートと、該粘着剤シートに剥離可能に貼り付けられる弾性多孔質シートとからなり、
前記粘着剤シートは、前記ヘッド本体部の支持面と接触する粘着性を有する面と、前記弾性多孔質シートと接触する粘着性を有する面と、前記複数の貫通孔とを有し、かつ前記粘着性が低下した場合に、水洗いおよび乾燥により粘着性が復活する熱可塑性エラストマーからなることを特徴とする低負荷搬送装置。 An adsorption head unit that adsorbs and supports a substrate by negative pressure, a negative pressure generation unit that generates a negative pressure inside the adsorption head unit, and a conveyance unit that conveys the substrate adsorbed by the adsorption head unit. ,
The suction head unit has a head main body having a plurality of air intake holes on a support surface facing the substrate, and a plurality of through holes attached to the support surface of the head main body and communicating with the plurality of air intake holes. It consists of an adsorption sheet part,
The adsorbing sheet part is composed of an adhesive sheet that is detachably attached to the support surface of the head body part, and an elastic porous sheet that is detachably attached to the adhesive sheet,
The pressure-sensitive adhesive sheet has a surface having adhesiveness that comes into contact with a support surface of the head body portion, a surface having adhesiveness that comes into contact with the elastic porous sheet, and the plurality of through holes, and A low-load transporting device comprising a thermoplastic elastomer whose tackiness is restored by washing and drying when the tackiness is lowered .
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