JP5572005B2 - Plate member support device - Google Patents
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Description
本発明は、板状部材を支持する支持装置に関する。 The present invention relates to a support equipment for supporting the plate-like member.
従来、半導体製造工程において、半導体ウェハ(以下、単にウェハという場合がある)を搬送する際の支持装置として、ウェハに相対する円盤状の吸着領域を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この支持装置では、吸着領域が無数の微細な孔を備えて構成され、これらの孔を介して空気を吸引することで、ウェハの全面を吸着するように構成されている。
一方、半導体製造工程におけるダイシングの前工程において、半導体チップを薄型化するためにウェハの裏面を研削することが行われており、この研削工程において、ウェハの内側を外縁部よりも深く研削することで、外縁部よりも内側が薄く形成され、つまり厚さ方向に突出した環状の凸部を外縁部に有するとともに当該凸部で囲まれた内側に凹部を有する半導体ウェハが知られている(例えば、特許文献2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a support device for transporting a semiconductor wafer (hereinafter sometimes simply referred to as a wafer) in a semiconductor manufacturing process, a support device having a disk-shaped suction region facing the wafer is known (for example, a patent Reference 1). In this support device, the suction area is configured to have innumerable fine holes, and the entire surface of the wafer is sucked by sucking air through these holes.
On the other hand, in the pre-dicing process in the semiconductor manufacturing process, the back surface of the wafer is ground to reduce the thickness of the semiconductor chip. In this grinding process, the inside of the wafer is ground deeper than the outer edge. Thus, a semiconductor wafer is known in which the inner side is formed thinner than the outer edge part, that is, the outer edge part has an annular convex part protruding in the thickness direction and the inner part surrounded by the convex part has a concave part (for example, , See Patent Document 2).
ところで、特許文献2に記載されたような外縁部に凸部を有するウェハを特許文献1に記載されたような従来の支持装置で吸着保持する場合には、ウェハの凹部と吸着領域との間に形成される空間が減圧されてしまい、凹部が吸着領域側に撓むことから作用するストレスが大きくなってウェハを破損させてしまう。特に、近年、ウェハ外径の大型化およびウェハの薄型化に伴い、搬送時においてウェハに付与されるストレスに起因したウェハの破損が問題となり、その改善が望まれている。
By the way, when a wafer having a convex portion at the outer edge as described in
本発明の目的は、板状部材の一方側の面に凸部および凹部が形成された場合でも、板状部材を破損させることなく確実に保持することができる板状部材の支持装置を提供することにある。 An object of the present invention, provides one even when the projections and recesses on the surface of the side is formed, the supporting equipment of the plate-like member can be reliably held without damaging the plate-like member plate-like member There is to do.
前記目的を達成するため、本発明の板状部材の支持装置は、板状部材を一方の面側から吸引保持する保持手段と、前記保持手段に吸引力を付与する吸引手段とを備え、前記保持手段は、内部に開口を有し前記板状部材の外縁に沿う環状かつ中空状に形成された枠体と、この枠体に形成されて前記板状部材の一方の面に向かって開口する吸引口と、前記板状部材の反対側から前記枠体の開口を閉塞して当該板状部材および枠体とともに空間を形成し、当該空間内を減圧状態とすることが可能な閉塞手段とを有して構成され、前記閉塞手段は、前記枠体の開口を閉塞可能な蓋体と、前記枠体の開口を完全に閉塞する位置と前記枠体の開口を隙間を有して閉塞する位置との間で前記蓋体を移動させることで、前記空間内の圧力を調整する圧力調整手段とを有して構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a plate-like member support device of the present invention comprises a holding means for sucking and holding the plate-like member from one surface side, and a suction means for applying a suction force to the holding means, retaining means towards the one surface of the plate and the frame body formed along cormorants annular and hollow to the outer edge of member, the plate-like member is formed in the frame body has an opening therein opening And a closing means capable of closing the opening of the frame body from the opposite side of the plate-like member to form a space together with the plate-like member and the frame body, and making the inside of the space in a decompressed state. The closing means closes the opening of the frame body with a gap, a lid that can close the opening of the frame body, a position that completely closes the opening of the frame body, and the opening of the frame body Pressure adjusting hand that adjusts the pressure in the space by moving the lid between the positions Characterized in that it is configured to have and.
この際、本発明の板状部材の支持装置では、前記保持手段は、前記枠体から前記吸引口を介して突出するとともに前記板状部材の一方の面に当接可能な離間手段を有し、この離間手段によって前記枠体から離隔させた状態で前記板状部材を保持可能に構成されていることが好ましい。
さらに、前記保持手段は、前記枠体からの前記離間手段の突出量を調節して前記枠体と前記板状部材との離間距離を変更可能な離間距離変更手段を有して構成されていることが好ましい。
In this case, in the plate-shaped member support device of the present invention, the holding means has a separating means that protrudes from the frame body through the suction port and can come into contact with one surface of the plate-shaped member. It is preferable that the plate-like member can be held in a state of being separated from the frame body by the separation means.
Furthermore, the holding means includes a separation distance changing means capable of changing a separation distance between the frame body and the plate-like member by adjusting a protruding amount of the separation means from the frame body. it is not preferable.
以上のような本発明によれば、板状部材の外縁に沿った枠体の吸引口から空気等の流体を吸引し、板状部材を一方の面側から吸引保持することで、板状部材の中間部に吸引力を作用させることなく板状部材を支持することができる。従って、板状部材として、例えば、外縁部の凸部および中間部の凹部を有したウェハを対象とした場合であっても、その外縁部の凸部を吸引して凹部位置を吸引しないようにでき、凹部にストレスを作用させることなくウェハを支持することによって、ウェハの破損を防止しつつ適切に保持することができる。 According to the present invention as described above, by sucking fluid such as air from the suction port of the frame body along the outer edge of the plate-like member and sucking and holding the plate-like member from one surface side, the plate-like member The plate-like member can be supported without applying a suction force to the intermediate portion. Therefore, for example, even when a wafer having a convex portion at the outer edge portion and a concave portion at the intermediate portion is targeted as the plate-like member, the convex portion at the outer edge portion is sucked so that the concave portion is not sucked. In addition, by supporting the wafer without applying stress to the concave portion, it is possible to appropriately hold the wafer while preventing the wafer from being damaged.
また、離間手段を板状部材に当接させることにより枠体から離隔させた状態で板状部材を保持することで、保持手段で吸入する空気等の流体の流れを妨げずに吸引保持することができるとともに、離間手段を当接させる位置以外の板状部材に対しては非接触で保持することで、板状部材に付与されるストレスをさらに抑制することができる。さらに、離間距離変更手段によって枠体と板状部材との離間距離を変更することで、容易に吸引保持力を調整することができる。ここで、吸引保持力の調整手段としては、離間距離を変更することの他に、吸引口から吸入する流体の吸入量を変更してもよく、これらを組み合わせて制御すれば、より高精度に吸引保持力を調整することができ、サイズや重さの異なる板状部材に容易に対応可能になる。 Further, by holding the plate-like member in a state of being separated from the frame body by bringing the separating means into contact with the plate-like member, the holding means can suck and hold without disturbing the flow of fluid such as air sucked in. In addition, the stress applied to the plate-like member can be further suppressed by holding the plate-like member other than the position where the separating means abuts in a non-contact manner. Furthermore, the suction holding force can be easily adjusted by changing the separation distance between the frame and the plate-like member by the separation distance changing means. Here, as a means for adjusting the suction holding force, in addition to changing the separation distance, the suction amount of the fluid sucked from the suction port may be changed. The suction holding force can be adjusted, and it becomes possible to easily cope with plate-like members having different sizes and weights.
また、環状の枠体に沿って吸引口が連続して形成されていれば、板状部材の外縁に沿って均等に吸引することができ、板状部材へのストレスを一層低減させることができる。
さらに、板状部材および枠体とともに空間を形成する閉塞手段を設け、形成した空間内を減圧状態とすることで、吸引口から流体の吸入による吸引保持力に加えて、空間内を減圧した負圧による保持力を作用させることができる。従って、例えば、板状部材の中間部の自重と釣り合うように負圧による保持力を作用させれば、自重による中間部の撓みを抑制しつつ、吸引口による吸引保持力によって板状部材全体を確実に吸引保持することができる。また、圧力調整手段によって空間内の圧力を調整することで、負圧による保持力を適宜に調節して板状部材へのストレスをより一層低減させることができる。
Further, if the suction ports are continuously formed along the annular frame, the suction can be performed uniformly along the outer edge of the plate-like member, and the stress on the plate-like member can be further reduced. .
Further, by providing a closing means for forming a space together with the plate-like member and the frame body, the inside of the formed space is brought into a reduced pressure state, and in addition to a suction holding force due to suction of fluid from the suction port, a negative pressure in which the space is reduced A holding force by pressure can be applied. Therefore, for example, if a holding force due to negative pressure is applied so as to balance the dead weight of the intermediate portion of the plate-like member, the whole plate-like member is caused by the suction holding force by the suction port while suppressing the bending of the intermediate portion due to its own weight. Suction holding can be ensured. Further, by adjusting the pressure in the space by the pressure adjusting means, the holding force due to the negative pressure can be adjusted as appropriate to further reduce the stress on the plate-like member.
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第2実施形態以降において、次の第1実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材、および同様な機能を有する構成部材には、第1実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the second and subsequent embodiments, the same constituent members as those described in the first embodiment and the constituent members having the same functions are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. Those descriptions are omitted or simplified.
〔第1実施形態〕
図1において、支持装置1は、板状部材としてのウェハWを搬送する搬送装置の一部を構成するものであり、搬送に際してウェハWの一方の面である裏面側(図2の上側の面)から吸引保持するように構成されている。この支持装置1は、例えば、駆動機器としての多関節ロボット等の搬送装置2の先端アーム2Aに取り付けられている。ここで、ウェハWは、図2に示すように、その表面(図2の下側の面)WAに回路が形成されるとともに、裏面における外縁部以外の内周部が薄く研削されることで、厚さ方向に突出した環状の凸部WBが外縁部に形成され、凸部WBで囲まれた内側に凹部WCが形成されたものであり、このウェハWの表面WAには、保護シートSが貼付されている。
[First Embodiment]
In FIG. 1, a
支持装置1は、ウェハWを裏面側から吸引保持する保持手段3と、図示しない吸引ポンプ等に接続されて保持手段3に吸引力を付与する吸引手段としての吸引管4とを備えて構成されている。保持手段3は、ウェハWの外縁に沿って環状かつ中空状に形成された枠体5と、この枠体5に連続して搬送アーム2の側に延びる中空状の延長部6とを有して形成されている。また、吸引管4は、枠体5に連結された3本と延長部6に連結された3本との計6本で構成され、これら6本の吸引管4によって枠体5および延長部6の各内部から所定流量の空気(流体)が吸入できるように構成されている。
The
本実施形態の保持手段3は、図2に示すように、枠体5の端部に形成されてウェハWの裏面のうち凸部WB表面に向かって開口する吸引口7と、枠体5の内部から吸引口7を介して突出するとともに凸部WB表面に当接可能な離間手段としての複数(本実施形態では8本)のピン8と、各ピン8の突出量を調節して枠体5と凸部WB表面との離間距離を変更可能な離間距離変更手段としての駆動機器である直動モータ9とを有して構成されている。
As shown in FIG. 2, the holding means 3 according to the present embodiment includes a
枠体5は、内部に開口Oを有して全体円環状に形成されるとともに、支持するウェハWと反対側に位置する上面部51と、この上面部51の内縁から延びる内側面部52と、上面部51の外縁から延びる外側面部53と、内側面部52および外側面部53に連続して互いに接近する方向に傾斜して延びる内側傾斜面部54および外側傾斜面部55と、内側傾斜面部54および外側傾斜面部55の先端同士を連結する底面部56とを有して形成されている。そして、上面部51の3箇所に吸引管4が連結され、上面部51の他の8箇所に直動モータ9が固定されている。
The
吸引口7は、図3にも示すように、円環状の底面部56を切り欠いて細長状かつ略1/4円弧状に形成された4個の長孔71で構成されている。なお、吸引口7は、4個の長孔71に分割されたものに限らず、これらを連結して底面部56全周に渡って無端状に連続して形成されてもよいし、4個の長孔71のうちの2個ずつを連結して底面部56の略半周に連続して形成されていてもよい。さらに、吸引口7は、長孔71に限らず、小径の丸孔などが複数並設されて構成されていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
8本のピン8は、各々が枠体5の円周方向に沿って略45°の等間隔で配置され、4個の長孔71に各2本ずつのピン8が挿通されている。また、枠体5に連結される3箇所の吸引管4は、長孔71の開口位置から外れた位置、つまり隣り合う長孔71の中間位置と反対側の上面部51に設けられている。なお、これらのピン8や吸引管4の個数や設置位置は、特に限定されるものではなく、適宜に設定されていればよい。
The eight
以上のような保持手段3では、直動モータ9で突出量が調節された各ピン8を凸部WB表面に当接させることで、枠体5の吸引口7から所定距離Lだけ凸部WBを離隔させ、枠体5とウェハWとの間に隙間Kが形成されるようになっている。さらに、吸引管4によって枠体5および延長部6の各内部から空気を吸い出すことにより、保持手段3は、枠体5の開口O上方や枠体5の外側から吸引口7に向かって空気を回り込ませ、この空気を隙間Kを介して吸引口7から吸入することで、凸部WB表面位置に吸引口7へ向かう気流を形成し、この気流によってウェハWを吸引保持できるように構成されている。
In the
また、保持手段3によるウェハWの吸引保持力を強める場合には、吸引管4の吸引力を高めて吸引口7から吸入する空気量を増加させてもよいし、直動モータ9の駆動によりピン8を没入させて隙間Kの間隔寸法(吸引口7と凸部WBとの離隔距離L)を小さくしてもよい。これにより、凸部WB表面位置において吸引口7へ向かう気流の流速が高まることで、吸引保持力を強くすることができる。一方、保持手段3によるウェハWの吸引保持力を弱める場合には、吸引管4の吸引力を低くして吸引口7から吸入する空気量を減少させてもよいし、直動モータ9の駆動によりピン8の突出量を大きくして隙間Kの間隔寸法を拡げてもよい。これにより、凸部WB表面位置において吸引口7へ向かう気流の流速が低くなることで、吸引保持力を弱くすることもできる。
Further, when the suction holding force of the wafer W by the
以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、ウェハWの凸部WB表面に対向する吸引口7から空気を吸入することによって、当該凸部WB表面側に負圧領域が発生し、ウェハWが引寄せられて支持されるため、ウェハWの凹部WCに殆ど吸引力を作用させることなく、保持手段3でウェハWを吸引保持することができ、ウェハWに作用するストレスを低減させつつウェハWを適切に保持することができる。さらに、ピン8を凸部WB表面に当接させることにより、枠体5の吸引口7から所定距離Lだけ凸部WBを離隔させた非接触状態でウェハWが保持されるので、ウェハWの表面に吸着手段等を密着させて保持する場合と比較して、ウェハWに付与されるストレスを確実に抑制することができ、ウェハWの破損を防止することができる。
According to this embodiment as described above, the following effects are obtained.
That is, by sucking air from the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態を図4に基づいて説明する。
本実施形態の支持装置1Aにおける保持手段3Aは、枠体5の開口Oを閉塞してウェハWおよび枠体5とともに空間SPを形成可能な閉塞手段10を備える点で前記第1実施形態と相違する。すなわち、閉塞手段10は、開口Oを閉塞可能な蓋体11と、この蓋体11に出力軸12Aが連結されて枠体5の内側面部52に固定された圧力調整手段としての駆動機器である直動モータ12とを有して構成されている。そして、閉塞手段10は、直動モータ12で蓋体11を図4中上下に駆動することで、蓋体11で開口Oを完全に閉塞するか、または枠体5と蓋体11との間に若干の隙間K1を有して閉塞することができる。そして、吸引口7から空気を吸引することにより、空間SP内を減圧状態にするとともに、直動モータ12の駆動によって隙間K1を大きくしたり、なくしたりすることで空間SP内の圧力を調整することができるように構成されている。従って、保持手段3Aでは、吸引口7からの空気の吸入によって凸部WBを吸引保持することに加えて、減圧状態とした空間SP内の負圧によって凹部WCを含むウェハW全体を吸引することができるようになっている。これにより、自重による凹部WCの撓みをも抑制することができ、ウェハWへのストレスをより一層低減させることができる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The holding means 3A in the supporting device 1A of the present embodiment is different from the first embodiment in that the holding means 3A includes a closing means 10 that closes the opening O of the
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。 As described above, the best configuration, method and the like for carrying out the present invention have been disclosed in the above description, but the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described with particular reference to certain specific embodiments, but without departing from the spirit and scope of the invention, Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of material, quantity, and other detailed configurations. In addition, the description of the shape, material, and the like disclosed above is exemplary for ease of understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such restrictions is included in this invention.
例えば、前記実施形態では、板状部材が半導体ウェハである場合を示したが、板状部材は半導体ウェハWに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材も対象とすることができ、半導体ウェハとしては、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示できる。
また、前記実施形態では、外縁部の凸部WBとこの凸部WBで囲まれた凹部WCとを有したウェハWを支持対象の板状部材としたが、板状部材は、凸部WBや凹部WCのない平板状のものでもよい。さらに、板状部材は、平面視で円形のものに限らず、多角形状等の任意形状のものでもよく、その形状は特に限定されるものではない。そして、保持手段の枠体は、板状部材の外縁に沿って環状に形成されていればよいため、前記実施形態のような円環状の枠体5に限定されるものではなく、任意形状の枠体が採用可能である。
For example, although the case where the plate-like member is a semiconductor wafer is shown in the embodiment, the plate-like member is not limited to the semiconductor wafer W, and other plates such as a glass plate, a steel plate, or a resin plate are used. Shaped members can also be targeted, and examples of semiconductor wafers include silicon semiconductor wafers and compound semiconductor wafers.
Moreover, in the said embodiment, although the wafer W which has the convex part WB of the outer edge part and the recessed part WC enclosed by this convex part WB was made into the plate-shaped member to be supported, a plate-shaped member is convex part WB or A flat plate having no recess WC may be used. Furthermore, the plate-like member is not limited to a circular shape in a plan view, and may be an arbitrary shape such as a polygonal shape, and the shape is not particularly limited. And since the frame of the holding means only needs to be formed in an annular shape along the outer edge of the plate-like member, it is not limited to the
また、前記実施形態では、枠体5の吸引口7から突出するピン8をウェハWの凸部WB表面に当接させて隙間Kを形成したが、これに限らず、凸部WBに吸引口7を接触させて吸引保持する接触型の保持手段を採用してもよい。
さらに、前記実施形態では、直動モータ9でピン8の突出量を変更して隙間Kの間隔寸法が調節可能となっていたが、これに限らず、所定長さのピンが枠体5の吸引口7部分に固定されていてもよい。さらに、離間手段は、ピン8のような針状のものに限らず、適宜な形態や材質からなる部材が採用可能であり、例えば、ゴム等の弾性体で離間手段を構成すれば、板状部材への衝撃を緩和することができる。
さらに、前記実施形態では、搬送装置の一部を構成する支持装置1,1Aについて説明したが、本発明の支持装置は、搬送装置の一部を構成するものに限られない。そして、本発明の支持装置は、ウェハ(板状部材)を上方から支持するものに限らず、支持テーブルのようにウェハ(板状部材)を下方から支持するものであってもよい。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる(実施形態で例示したものと重複するものもある)。
Moreover, in the said embodiment, although the
Furthermore, in the embodiment, the distance between the gaps K can be adjusted by changing the protruding amount of the
Furthermore, in the said embodiment, although the
In addition, the driving device in the embodiment employs electric devices such as a rotation motor, a linear motion motor, a single axis robot, and an articulated robot, actuators such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, a rodless cylinder, and a rotary cylinder. In addition, a combination of them directly or indirectly can be adopted (some of them overlap with those exemplified in the embodiment).
1,1A 支持装置
3,3A 保持手段
4 吸引管(吸引手段)
5 枠体
7 吸引口
8 ピン(離間手段)
9 直動モータ(離間距離変更手段)
10 閉塞手段
12 直動モータ(圧力調整手段)
SP 空間
W ウェハ(板状部材)
1,
5
9 Linear motor (separation distance changing means)
10 Blocking means 12 Linear motion motor (pressure adjusting means)
SP space W wafer (plate member)
Claims (3)
前記保持手段に吸引力を付与する吸引手段とを備え、
前記保持手段は、内部に開口を有し前記板状部材の外縁に沿う環状かつ中空状に形成された枠体と、この枠体に形成されて前記板状部材の一方の面に向かって開口する吸引口と、前記板状部材の反対側から前記枠体の開口を閉塞して当該板状部材および枠体とともに空間を形成し、当該空間内を減圧状態とすることが可能な閉塞手段とを有して構成され、
前記閉塞手段は、前記枠体の開口を閉塞可能な蓋体と、前記枠体の開口を完全に閉塞する位置と前記枠体の開口を隙間を有して閉塞する位置との間で前記蓋体を移動させることで、前記空間内の圧力を調整する圧力調整手段とを有して構成されていることを特徴とする板状部材の支持装置。 Holding means for sucking and holding the plate-like member from one surface side;
A suction means for applying a suction force to the holding means,
Said retaining means towards the one surface of the plate and the frame body formed along cormorants annular and hollow to the outer edge of member, the plate-like member is formed on the frame body having an opening therein Opening suction port and closing means capable of closing the opening of the frame body from the opposite side of the plate-like member to form a space together with the plate-like member and the frame body and making the inside of the space in a reduced pressure state It is configured to have the door,
The closing means includes a lid capable of closing the opening of the frame body, and a lid between a position where the opening of the frame body is completely closed and a position where the opening of the frame body is closed with a gap. A plate-like member support device comprising pressure adjusting means for adjusting the pressure in the space by moving a body .
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