JP6292842B2 - Substrate holding device - Google Patents

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Description

本発明は基板保持装置に係り、ハンド先端でエアの渦流を生じさせて、そのベルヌーイ効果を利用して、ハンド上に載置された基板を保持できるようにした基板保持装置に関する。   The present invention relates to a substrate holding device, and more particularly to a substrate holding device that can generate a vortex of air at the tip of a hand and use the Bernoulli effect to hold a substrate placed on the hand.

近年、半導体ウエハの薄膜化が進んだために、真空吸着ハンド等の保持機構を備えた基板保持装置では、基板の搬送工程において、薄い基板の反り、自重たわみによってハンド先端の基板吸着面と基板との間に隙間が生じて、密着度が保持できず、真空吸着が不完全となり、搬送時の精度等に問題が生じている。   In recent years, with the progress of thinning of semiconductor wafers, in a substrate holding apparatus equipped with a holding mechanism such as a vacuum suction hand, the substrate suction surface and the substrate at the tip of the hand due to warping of the thin substrate and self-deflection in the substrate transport process. As a result, a gap is formed between the two, and the degree of adhesion cannot be maintained, the vacuum suction is incomplete, and there is a problem in accuracy during transportation.

そこで、従来の真空吸着機構に代えて、吸着板の吸着面から側面側に圧縮空気を吐出させることで、半導体ウエハ等の吸着対象物との間に負圧を発生させて吸着対象物を吸着板側に浮上させる、ベルヌーイ効果を利用した吸着保持機構を備えた真空ピンセットが提案されている(特許文献1)。   Therefore, in place of the conventional vacuum suction mechanism, compressed air is discharged from the suction surface of the suction plate to the side surface, thereby generating a negative pressure between the suction target object such as a semiconductor wafer and the like. A vacuum tweezers having a suction holding mechanism using the Bernoulli effect that floats on the plate side has been proposed (Patent Document 1).

また、他の構成からなる噴出空気を利用した負圧の発生機構として、ハンド側に渦流(旋回流)を発生させて、それによって生じる負圧とワークと保持面との間に生じる正圧とをバランスさせてワークを非接触状態で保持可能なハンドも提案されている(特許文献2)。   In addition, as a mechanism for generating negative pressure using blown air having another configuration, a vortex (swirl flow) is generated on the hand side, and the negative pressure generated thereby and the positive pressure generated between the workpiece and the holding surface There has also been proposed a hand that can balance a workpiece and hold a workpiece in a non-contact state (Patent Document 2).

特開2005−74606公報JP-A-2005-74606 特開2011−138877公報JP 2011-138877 A

特許文献1に開示された真空ピンセットでは、低ストレスでのウエハの保持が可能となるが、大口径のウエハを保持するに従って、吸着保持部を大きくして、その内部の溝孔に供給する圧縮エアも大流量にする必要になる。すなわち、流路の大容量化、圧縮エアの消費コストの問題がある。   With the vacuum tweezers disclosed in Patent Document 1, it is possible to hold a wafer with low stress. However, as the wafer having a large diameter is held, the suction holding portion is enlarged and supplied to the inner groove. Air also needs to have a large flow rate. That is, there is a problem of an increase in capacity of the flow path and a consumption cost of compressed air.

特許文献2に開示した、渦流(旋回流)を発生させてワークを搬送する非接触保持ハンドの場合、個々の吸着面での圧縮エアの消費は、特許文献1に開示された装置よりも少なくなるが、負圧発生領域が限定的であるため、薄膜化した大口径ウエハを均一に保持するためには、ウエハ吸着面に渦流を発生させる保持部を多数配置する必要があり、ワークの大口径化に伴い、特許文献1と同様に、エア消費流量の増加は避けられない。   In the case of the non-contact holding hand which conveys a work by generating a vortex (swirl flow) disclosed in Patent Document 2, the consumption of compressed air on each suction surface is less than that of the apparatus disclosed in Patent Document 1. However, since the negative pressure generation area is limited, in order to uniformly hold a large-diameter wafer having a thin film thickness, it is necessary to arrange a large number of holding portions that generate eddy currents on the wafer suction surface, which increases the size of the workpiece. As the diameter is increased, an increase in air consumption flow rate is unavoidable as in Patent Document 1.

また、特許文献1,2に示したような渦流の中心負圧を利用する非接触保持ハンドでは、渦流を発生させた圧縮エアがウエハとの隙間に排気されるため、真空発生部周辺を突出させないとハンド−ウエハ間の排気抵抗が増え吸着力が低下するという問題もあった。   Further, in the non-contact holding hand that uses the central negative pressure of the vortex as shown in Patent Documents 1 and 2, the compressed air that generated the vortex is exhausted into the gap with the wafer, so that it protrudes around the vacuum generation part. Otherwise, there is a problem that the exhaust resistance between the hand and the wafer increases and the adsorption power decreases.

一方、ウエハを浮上させる必要のないハンドでは、強度的に必要な板厚以上に厚みを増やす要因となり、薄型化の妨げになっている。また、ウエハの浮上量より高いパッド等の接触保持部を別に設ける必要があり、ハンドの厚みを増す要因となっていた。   On the other hand, in a hand that does not require the wafer to be lifted, it becomes a factor that increases the thickness beyond the necessary plate thickness in terms of strength, and hinders thinning. In addition, it is necessary to provide a separate contact holding portion such as a pad that is higher than the flying height of the wafer, which increases the thickness of the hand.

具体的な好ましいハンドの厚みを想定した場合、ベルヌーイ効果を用いたハンドで反りがあるウエハを保持した場合、収容するカセットの所定のピッチ(例えば4.76mm)以上の厚みになり、カセットへのランダムアクセスに支障が出る。このため、反りのあるウエハを吸着できるようにするためには、厚さ2mm以下のハンドが求められている。また、非接触保持ハンドでは、渦流を発生させた圧縮エアがウエハとの隙間にランダムな方向に排気されるため、カセット内においてランダムな排気流によってウエハに予期しない悪影響を与えるおそれもある。   Assuming a specific preferable thickness of the hand, when a wafer with a warp is held by a hand using the Bernoulli effect, the thickness of the cassette to be accommodated is equal to or greater than a predetermined pitch (eg, 4.76 mm). Random access will be hindered. For this reason, a hand having a thickness of 2 mm or less is required in order to attract a warped wafer. Further, in the non-contact holding hand, the compressed air that generates the vortex is exhausted in a random direction into the gap with the wafer, and therefore, there is a possibility that the random exhaust flow in the cassette may have an unexpected adverse effect on the wafer.

そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、渦流を発生させた流体を円筒形状の側面から所定の制御された方向に排出させ、ハンドにウエハを接触させた状態で、ウエハに渦流の負圧のみを作用させて保持する構造基板保持装置を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to discharge the fluid in which the vortex flow is generated from the cylindrical side surface in a predetermined controlled direction and to bring the wafer into contact with the hand. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a structural substrate holding device that holds a wafer by applying only a negative vortex pressure.

上記目的を達成するために、本発明は、基板を保持する先端部位までエア供給路が形成されたハンド本体と、該ハンド本体の先端部位にハンド本体と一体的に形成され、前記基板を保持する面が開放した内部凹所を有し、該内部凹所と前記エア供給路とが連通するように該内部凹所の内周面に外接する方向に沿って開口するエアノズルと、前記ハンド本体の外側壁面との間を切欠いて形成された、前記内部凹所の内周面に外接する方向に沿って開口する排気口とが設けられた吸着部とを備え、前記エアノズルから前記内部凹所内にエアを噴射するとともに、噴射されたエアの一部を前記排口から前記吸着部の側面外方に向けて排気して前記内部凹所の内周面に沿ってエアを周回させて渦流を発生させ、前記基板を前記内部凹所の開放面の周縁部に接触保持することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a hand main body in which an air supply path is formed up to a tip portion holding a substrate, and is formed integrally with the hand main body at the tip portion of the hand main body to hold the substrate. An air nozzle that has an open inner recess, and that opens along a direction circumscribing the inner peripheral surface of the inner recess so that the inner recess communicates with the air supply path, and the hand body internal between the outer wall of which is formed by notching, along said direction circumscribing the inner peripheral surface of the inner recess and a suction portion and a discharge port opened is provided, wherein from the error anode nozzle while injecting air into the recess, to circulate air along the inner circumferential surface of the inner recess part of the air that is injected and evacuated toward from the exhaust port on a side surface outside of the suction unit generates a vortex Te, circumferential said substrate open faces of the inner recess Wherein the contact held in the part.

前記内部凹所は、前記基板が接触するリング状板材が前記開放面の周縁部に沿って取り付けられ、前記排気口の一面が覆われることが好ましい。 In the internal recess, it is preferable that a ring-shaped plate material in contact with the substrate is attached along a peripheral edge portion of the open surface, and one surface of the exhaust port is covered.

前記内部凹所の内周面の所定位置に形成された、前記エアノズルのエア噴射方向と、前記排気口のハンド本体の側面外方への排気方向とのなす角度が135〜180°とすることが好ましい。 The angle formed by the air injection direction of the air nozzle formed at a predetermined position on the inner peripheral surface of the internal recess and the exhaust direction of the exhaust port to the outside of the side surface of the hand body is set to 135 to 180 °. Is preferred.

前記内部凹所の内周面の所定位置に複数個のエアノズルと、少なくとも1個の排気口とが形成されることが好ましい。   Preferably, a plurality of air nozzles and at least one exhaust port are formed at predetermined positions on the inner peripheral surface of the internal recess.

本発明によれば、ハンドに接触保持させたウエハに渦流の負圧のみを作用させて保持するため、ハンドを薄い形状とすることができ、反りのある基板等も確実に保持することできるという効果を有する。   According to the present invention, since the wafer held in contact with the hand is held by applying only the negative pressure of the vortex, the hand can be made thin, and a warped substrate or the like can be reliably held. Has an effect.

本発明の基板保持装置の一実施例によるハンドを示した平面図。The top view which showed the hand by one Example of the board | substrate holding apparatus of this invention. 図1に示したハンドを示した斜視図。The perspective view which showed the hand shown in FIG. 図4に示したハンドの吸着部を拡大して示した部分拡大平面、断面、端面図。FIG. 5 is a partially enlarged plan view, a cross-sectional view, and an end view showing an enlarged suction part of the hand shown in FIG. 4. ハンドの吸着部に設ける排気口の配置例を示した説明図。Explanatory drawing which showed the example of arrangement | positioning of the exhaust port provided in the adsorption | suction part of a hand. ハンドの吸着部の変形例を示した部分拡大平面図。The partial enlarged plan view which showed the modification of the adsorption | suction part of a hand.

以下、本発明の基板保持装置の実施するための形態について、図1〜図3を参照して説明する。図1は、本発明の基板保持装置のハンドを示した平面図である。図2は、ハンドを立体視して示した斜視図、図3は図1に示したハンドの吸着部を拡大して示した拡大平面図と部分断面図、部分端面図である。   Hereinafter, the form for implementing the board | substrate holding apparatus of this invention is demonstrated with reference to FIGS. 1-3. FIG. 1 is a plan view showing a hand of a substrate holding apparatus of the present invention. 2 is a perspective view showing the hand in a stereoscopic view, and FIG. 3 is an enlarged plan view, a partial cross-sectional view, and a partial end view showing the suction part of the hand shown in FIG. 1 in an enlarged manner.

本発明の基板保持装置としてのハンド10は、本実施形態においては、図3(b)、(c)に示したように、2枚の同形の平板11(以後区別する場合にはベース板11a、底板11bと記す。)を密着して作られている。ハンド10は図示しない搬送ロボット等の旋回アーム先端に取り付けられ、ハンド10の根元に形成されたエア供給孔12aに、図示しない旋回アーム先端まで導かれたエア供給部が接続される。本実施形態のハンド10は、図1に示したように、根元部10aと、根元部10aの両端に位置し、その先端の吸着部12(詳細構成は後述する。)で小径のウエハ1を吸着保持する2本の支持ハンド10bとが一体的に形成された、平面視して略U字形をなす。根元部10aが取り付けられた旋回アーム(図示せず)の旋回、伸長屈曲動作によりウエハ1を所定位置に移動させることができる。   As shown in FIGS. 3B and 3C, the hand 10 as the substrate holding device of the present invention has two identical flat plates 11 (in the case of distinction, the base plate 11a). , And referred to as a bottom plate 11b). The hand 10 is attached to the tip of a swivel arm such as a transport robot (not shown), and an air supply unit led to the tip of the swivel arm (not shown) is connected to an air supply hole 12a formed at the base of the hand 10. As shown in FIG. 1, the hand 10 of this embodiment is positioned at a base portion 10 a and both ends of the base portion 10 a, and a small-diameter wafer 1 is attached to the tip suction portion 12 (detailed configuration will be described later). The two support hands 10b to be sucked and held are integrally formed and have a substantially U shape in plan view. The wafer 1 can be moved to a predetermined position by a turning and extending / bending operation of a turning arm (not shown) to which the root portion 10a is attached.

中心軸線Cに関して対称形状をなす2本の支持ハンド10bの先端には、それぞれウエハ1を直接載置可能な平面視して略円形の吸着部12が設けられている。この吸着部12は平面視して略円形形状をなし、中央部には上面が開放された扁平な円筒形状からなる円形凹所13が形成されている。また、円形凹所13の外側面縁には円形凹所13の内周面に外接し、吸着部12のリング状の周縁部12dを、所定の角度をなして貫通するように排気口16として機能する切欠13aが形成されている。本実施形態では、円形凹所13は直径20mm、深さ1.2mm、切欠13aの幅は3.5〜4.0mmに設定されている。円形凹所13は、ベース板11aの一部を所定直径の円形に貫通させ、底板11bが底面となるように宛がわれるように構成されている。上述した寸法からなる円形凹所13内へのエア供給流量は20l/min程度に設定されている。これらの吸着部12の各部の寸法は、種々設定することができ、その設定値によって後述するエアの排気速さ、流量を調整し、ハンドの載荷能力を調整することができる。またエア供給量を調整することも好ましい。たとえば上述の寸法の吸着部12に供給するエア量を80l/min程度とすることで、吸着部12でφ300mm程度のウエハを保持することができる。   At the tips of the two support hands 10b that are symmetric with respect to the central axis C, a substantially circular suction portion 12 is provided in plan view where the wafer 1 can be directly mounted. The suction portion 12 has a substantially circular shape in plan view, and a circular recess 13 having a flat cylindrical shape with an open upper surface is formed in the central portion. Further, the outer peripheral edge of the circular recess 13 circumscribes the inner peripheral surface of the circular recess 13 and serves as an exhaust port 16 so as to penetrate the ring-shaped peripheral portion 12d of the suction portion 12 at a predetermined angle. A functioning notch 13a is formed. In the present embodiment, the circular recess 13 is set to have a diameter of 20 mm, a depth of 1.2 mm, and a width of the notch 13a of 3.5 to 4.0 mm. The circular recess 13 is configured such that a part of the base plate 11a passes through a circle having a predetermined diameter, and the bottom plate 11b is addressed so as to be a bottom surface. The air supply flow rate into the circular recess 13 having the above-described dimensions is set to about 20 l / min. The dimensions of each part of these suction parts 12 can be set variously, and the loading speed of the hand can be adjusted by adjusting the exhaust speed and flow rate of air, which will be described later, according to the set values. It is also preferable to adjust the air supply amount. For example, by setting the amount of air supplied to the suction unit 12 having the above dimensions to about 80 l / min, the suction unit 12 can hold a wafer having a diameter of about 300 mm.

一方、図1に示したように、支持ハンド10b内には、根元部のエア供給孔12aから吸着部12まで延在するエア供給路12cが形成されている。本実施形態では、所定の深さ、幅(本実施形態では深さ0.7mm、幅3.0mm)に設定された角溝12bがベース板11aの表面に形成され、その角溝12bが形成された面を底板11bで覆うことで断面四角形状のエア供給路12cが形成される。本実施形態では、ベース板11aとして厚さ1.2mmのアルミニウム板が、底板11bとして厚さ0.2mmのステンレス鋼板が使用されている。角溝12bはそのアルミニウム板の表面を深さ0.7mmの溝状に切削して容易に形成することができる。さらにエア供給路12cの先端にはエアノズル15が形成されている。エアノズル15はエア供給路12cの溝幅を約1/3(本実施形態では1mm)に絞って細くして構成されている。したがって、この部位で供給エアの噴射圧が高められ、高圧エアが円形凹所13内に噴射される。   On the other hand, as shown in FIG. 1, an air supply path 12c extending from the air supply hole 12a at the base portion to the suction portion 12 is formed in the support hand 10b. In this embodiment, a square groove 12b set to a predetermined depth and width (in this embodiment, a depth of 0.7 mm and a width of 3.0 mm) is formed on the surface of the base plate 11a, and the square groove 12b is formed. An air supply path 12c having a square cross section is formed by covering the formed surface with the bottom plate 11b. In the present embodiment, an aluminum plate having a thickness of 1.2 mm is used as the base plate 11a, and a stainless steel plate having a thickness of 0.2 mm is used as the bottom plate 11b. The square groove 12b can be easily formed by cutting the surface of the aluminum plate into a groove shape having a depth of 0.7 mm. Further, an air nozzle 15 is formed at the tip of the air supply path 12c. The air nozzle 15 is formed by narrowing the groove width of the air supply path 12c to about 1/3 (1 mm in this embodiment). Therefore, the injection pressure of the supply air is increased at this portion, and the high-pressure air is injected into the circular recess 13.

エアノズル15は、図1、図3(a)に示したように、円形凹所13の内周面に外接する方向から円形凹所13内にエアを噴射できるように、その形成位置、向きが設定されている。図1に示した実施形態では、円形凹所13に向いたエアノズル15の方向と切欠13aの形成方向とは略180°(反対向き方向)となるように設定されている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 3A, the air nozzle 15 has a formation position and orientation so that air can be injected into the circular recess 13 from a direction circumscribing the inner peripheral surface of the circular recess 13. Is set. In the embodiment shown in FIG. 1, the direction of the air nozzle 15 facing the circular recess 13 and the forming direction of the notch 13a are set to be approximately 180 ° (opposite direction).

切欠13aは、支持ハンド10bの先端の円形状をした吸着部12の一部を切欠いて形成されるため、図1、図2に示したように、吸着部12の外周面に鋭角な部位12eが形成される。この部位12eでウエハ1の表面が傷つけられないように、カバーリング17が吸着部の円形凹所13の外側部位に重ねるように貼着されている。カバーリング17として、本実施形態ではポリアミドの薄板加工品が使用されている。   Since the notch 13a is formed by notching a part of the circular suction part 12 at the tip of the support hand 10b, as shown in FIGS. 1 and 2, an acute-angled part 12e on the outer peripheral surface of the suction part 12 is formed. Is formed. The cover ring 17 is attached so as to overlap the outer portion of the circular recess 13 of the suction portion so that the surface of the wafer 1 is not damaged by the portion 12e. As the cover ring 17, a polyamide thin plate processed product is used in this embodiment.

ここで、吸着部を拡大して示した図3各図を参照して、本発明のウエハの保持機能について説明する。エア供給孔12aから供給されたエアは、エアノズル15から円形凹所13の内周面に沿うように噴射され、円形凹所13の内周面に沿って流れるエアフローとなる。そして、円形凹所13に向いたエアノズル15の方向と略180°の内周面に沿った方向に形成された切欠13a(排気口16)からエアフローの一部はハンド10の側面外方に排気され、一部は切欠13aの位置を通過して円形凹所13の内周面に沿ってエアノズル15位置に向けてさらに流れる。そして図3(a)に模式的に矢印を付した円で示したように、エアノズル15位置を通過し、円形凹所13内を時計回り(他の支持ハンドの吸着部では反時計回り)に周回する渦流となる。この渦流が所定の流速で流れるとともに、切欠13a(排気口16)からエアの一部が排気され、円形凹所13内に負圧が発生する。この状態で円形凹所13上にウエハ1が載置される(図1参照)と、ウエハは円形凹所13内の渦流によって発生した負圧による吸着力でリング状の周縁部13に安定して接触保持される。

Here, the wafer holding function of the present invention will be described with reference to FIGS. The air supplied from the air supply hole 12 a is ejected from the air nozzle 15 along the inner peripheral surface of the circular recess 13 and becomes an air flow flowing along the inner peripheral surface of the circular recess 13. A part of the air flow is exhausted to the outside of the side surface of the hand 10 from a notch 13a (exhaust port 16) formed in the direction along the inner peripheral surface of approximately 180 ° toward the air nozzle 15 facing the circular recess 13. Then, a part passes through the position of the notch 13a and further flows toward the position of the air nozzle 15 along the inner peripheral surface of the circular recess 13. As shown by a circle with an arrow schematically shown in FIG. 3A, the air nozzle 15 passes through the position and rotates clockwise in the circular recess 13 (counterclockwise in the suction part of the other support hand). It becomes a swirling vortex. While this vortex flows at a predetermined flow velocity, a part of the air is exhausted from the notch 13a (exhaust port 16) , and a negative pressure is generated in the circular recess 13. When the wafer 1 is placed on the circular recess 13 in this state (see FIG. 1), the wafer is stabilized on the ring-shaped peripheral portion 13 by the suction force due to the negative pressure generated by the vortex flow in the circular recess 13. Is held in contact .

本発明では周縁部12dとウエハ1(図1)とが接触しているため、発生させる負圧は低圧でウエハを保持することができ、取り扱い時のウエハ1へのダメージを軽減することができる。また、直径の大きなウエハを保持するためには、円形凹所13の深さを増すことで発生する負圧を増加させて対応することができる。また、排気口16としての切欠13aの幅を変化させることで、低流量で負圧の立ち上がりを良くしたり、大流量で高い負圧を発生させることもできる。   In the present invention, since the peripheral edge portion 12d and the wafer 1 (FIG. 1) are in contact with each other, the generated negative pressure can be held at a low pressure, and damage to the wafer 1 during handling can be reduced. . In order to hold a wafer having a large diameter, it is possible to increase the negative pressure generated by increasing the depth of the circular recess 13. Further, by changing the width of the notch 13a as the exhaust port 16, it is possible to improve the rising of the negative pressure at a low flow rate or to generate a high negative pressure at a large flow rate.

次に、エアノズル15と排気口16とのなす角と円形凹所13内での渦流の発生状態との関係について図4を参照して説明する。図4は、エアノズル15と排気口16(切欠13a)とのなす角度の例を示した部分拡大平面図である。本実施形態では、エアノズル15と排気口16のなす角度は約180°でエア噴射方向と排気方向とは反対方向となるように設定されている。エアは図中矢印で示したように、円形凹所13の内周面に沿って流れることでその向きが180°偏向される。このエアノズル15と排気口16のなす角度を十分とることにより、発生する渦流の速度、エア流量が制御される。たとえば、エアノズル15に対して排気口16の角度が直角(約90°)の場合、90°の範囲で円形凹所13の内周面に沿って流れるため、周回するような渦流を得にくく、十分な効果が得られない。エアが円形凹所13内で負圧を発生させる渦流となるためには、エアノズル15の向く方向に対して135°程度(言い換えると、エアノズル15と排気口16のなす角度が45°程度以下)以上確保されると円形凹所13内にウエハ等の対象物を保持可能な負圧を発生させることができる。   Next, the relationship between the angle formed by the air nozzle 15 and the exhaust port 16 and the state of vortex generation in the circular recess 13 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a partially enlarged plan view showing an example of an angle formed by the air nozzle 15 and the exhaust port 16 (notch 13a). In the present embodiment, the angle formed by the air nozzle 15 and the exhaust port 16 is about 180 ° and is set to be opposite to the air injection direction and the exhaust direction. As indicated by the arrows in the figure, the air flows along the inner peripheral surface of the circular recess 13 to deflect its direction by 180 °. By taking a sufficient angle between the air nozzle 15 and the exhaust port 16, the speed of the generated vortex and the air flow rate are controlled. For example, when the angle of the exhaust port 16 is a right angle (about 90 °) with respect to the air nozzle 15, since it flows along the inner peripheral surface of the circular recess 13 in the range of 90 °, it is difficult to obtain a vortex that circulates, A sufficient effect cannot be obtained. In order for the air to become a vortex that generates a negative pressure in the circular recess 13, about 135 ° with respect to the direction of the air nozzle 15 (in other words, the angle formed by the air nozzle 15 and the exhaust port 16 is about 45 ° or less). When the above is ensured, a negative pressure capable of holding an object such as a wafer in the circular recess 13 can be generated.

図5各図は、エアノズル15と排気口16の設置数、配置を様々に変更し、円形凹所13内に渦流を効率よく発生させるようにした各種変形例を示している。以下、個々の例について簡述する。図5(a)、(b)は2個のエアノズル15A、15Bと1個の排気口16Aとからなる変形例を示している。これらの変形例では、円形凹所13内に2個のエアノズル15A、15Bからエア供給を行えるので、ウエハ等を吸着するのに十分な負圧を発生させることができる。このとき排気口16Aの幅は、図4他に示した実施形態より広くして排気エア量を多くすることで、円形凹所13内での渦流の効率的な発生を図ることができる。この2例は、エアノズル15A、15Bが円形凹所13に向く角度が異なる点で相違する。図5(b)において、エアノズル15Bから噴射されたエアは排気口16A位置を横切るように円形凹所13の接線方向に沿って配置されている。これにより、エアノズル15A、15Bから噴射されたエアのうち、直接排気口16Aから排気される割合が小さくなり、噴射されたエアを円形凹所13内で効率よく渦流にすることができる。各エアノズル15A、15Bからは噴射されるエアは同流量、同流速であることを前提としたが、両者の流量、流速は等しい必要はなく、効率よく渦流を発生するために適宜設定することができる。   Each drawing in FIG. 5 shows various modifications in which the number and arrangement of the air nozzles 15 and the exhaust ports 16 are changed in various ways so that the vortex flow is efficiently generated in the circular recess 13. The following is a brief description of each example. 5 (a) and 5 (b) show a modified example including two air nozzles 15A and 15B and one exhaust port 16A. In these modified examples, since air can be supplied from the two air nozzles 15A and 15B into the circular recess 13, a negative pressure sufficient to attract a wafer or the like can be generated. At this time, the width of the exhaust port 16A is made wider than that of the embodiment shown in FIG. 4 and the like to increase the amount of exhaust air, so that an efficient generation of vortex flow in the circular recess 13 can be achieved. The two examples differ in that the angles at which the air nozzles 15A and 15B face the circular recess 13 are different. In FIG.5 (b), the air injected from the air nozzle 15B is arrange | positioned along the tangent direction of the circular recess 13 so that the position of the exhaust port 16A may be crossed. As a result, the proportion of the air jetted from the air nozzles 15 </ b> A and 15 </ b> B that is exhausted directly from the exhaust port 16 </ b> A is reduced, and the jetted air can be efficiently swirled in the circular recess 13. Although it is assumed that the air jetted from the air nozzles 15A and 15B has the same flow rate and the same flow velocity, the flow rate and the flow velocity of both need not be equal and can be set as appropriate in order to efficiently generate a vortex. it can.

図5(c)、(d)は2個のエアノズル15A、15Bと2個の排気口16A、16Bとからなる変形例を示している。これらの変形例は円形凹所13を大きくした場合に有効になる。すなわち、大流量のエアを2個のエアノズル15A、15Bから供給するとともに、2個の排気口16A、16Bからエアの排気を効率よく行うことで大きく周回する渦流の流速を維持することができ、これにより大きな直径の(いいかえれば、質量の大きな)ウエハを吸着するのに十分な負圧を発生させることができる。図5(d)は、図5(b)において、エアノズル15Bから噴射されたエアは排気口16B位置を横切るように円形凹所13の接線方向に沿って配置されている。これにより、エアノズル15Bから噴射されたエアのうち、直接排気口16Bから排気される割合が小さくなり、噴射されたエアを円形凹所13内で効率よく渦流にすることができる。   5 (c) and 5 (d) show a modification example including two air nozzles 15A and 15B and two exhaust ports 16A and 16B. These modifications are effective when the circular recess 13 is enlarged. That is, while supplying a large amount of air from the two air nozzles 15A and 15B and efficiently exhausting air from the two exhaust ports 16A and 16B, it is possible to maintain the flow velocity of the vortex that circulates greatly, This makes it possible to generate a negative pressure sufficient to attract a wafer having a large diameter (in other words, a large mass). FIG. 5D shows the air jetted from the air nozzle 15B in FIG. 5B along the tangential direction of the circular recess 13 so as to cross the position of the exhaust port 16B. As a result, the proportion of the air ejected from the air nozzle 15 </ b> B is directly exhausted from the exhaust port 16 </ b> B, and the ejected air can be efficiently vortexed in the circular recess 13.

図5(e)は、吸着部12の凹所13Bの形状を六角形とした変形例である。内周面を六角形状のような多角形面とした場合、円周面の場合に比べてエア供給当初は渦流の流速は低下するが、一旦渦流が発生した後は、各隅角13b部に滞留エアによるバッファができるため、凹所13B内で周回する渦流の流速が回復し、円形凹所に近い保持力を発揮することが期待できる。   FIG. 5E is a modification in which the shape of the recess 13B of the suction portion 12 is a hexagon. When the inner circumferential surface is a polygonal surface such as a hexagonal shape, the flow velocity of the vortex is initially reduced compared to the case of the circumferential surface. Since the buffer by the stagnant air can be formed, it can be expected that the flow velocity of the vortex circulating in the recess 13B is recovered and a holding force close to that of the circular recess is exhibited.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope indicated in each claim. In other words, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

10 ハンド
11 平板
12 吸着部
13 円形凹所
13a 切欠
13b 周縁部
15、15A、15B エアノズル
16、16A、16B 排気口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hand 11 Flat plate 12 Adsorption part 13 Circular recess 13a Notch 13b Peripheral part 15, 15A, 15B Air nozzle 16, 16A, 16B Exhaust port

Claims (4)

基板を保持する先端部位までエア供給路が形成されたハンド本体と、
該ハンド本体の先端部位にハンド本体と一体的に形成され、前記基板を保持する面が開放した内部凹所を有し、該内部凹所と前記エア供給路とが連通するように該内部凹所の内周面に外接する方向に沿って開口するエアノズルと、前記ハンド本体の外側壁面との間を切欠いて形成された、前記内部凹所の内周面に外接する方向に沿って開口する排気口とが設けられた吸着部と、
を備え、
前記エアノズルから前記内部凹所内にエアを噴射するとともに、噴射されたエアの一部を前記排口から前記吸着部の側面外方に向けて排気して前記内部凹所の内周面に沿ってエアを周回させて渦流を発生させ、前記基板を前記内部凹所の開放面の周縁部に接触保持することを特徴とする基板保持装置。
A hand body in which an air supply path is formed up to the tip portion holding the substrate;
The hand body has an internal recess formed integrally with the hand body at the tip portion of the hand body, and the surface for holding the substrate is open, and the internal recess is communicated with the air supply path. The air nozzle that opens along the direction of circumscribing the inner peripheral surface of the hand and the outer wall surface of the hand body, and that opens along the direction of circumscribing the inner peripheral surface of the internal recess. An adsorption part provided with an exhaust port ;
With
While injecting air into the inner recess from the d anode nozzle, the inner peripheral surface of the inner recess part of the injected air from the exhaust port to exhaust towards the sides outside of the suction unit A substrate holding device characterized in that air is circulated along the surface to generate a vortex and the substrate is held in contact with the peripheral edge of the open surface of the internal recess .
前記内部凹所は、前記基板が接触するリング状板材が前記開放面の周縁部に沿って取り付けられ、前記排気口の一面が覆われた請求項1に記載の基板保持装置。 2. The substrate holding apparatus according to claim 1, wherein the internal recess is attached with a ring-shaped plate material in contact with the substrate along a peripheral edge portion of the open surface, and one surface of the exhaust port is covered . 前記内部凹所の内周面の所定位置に形成された、前記エアノズルのエア噴射方向と、前記排気口のハンド本体の側面外方への排気方向とのなす角度が135〜180°である請求項1または請求項2に記載の基板保持装置。 The angle formed by the air injection direction of the air nozzle formed at a predetermined position on the inner peripheral surface of the internal recess and the exhaust direction of the exhaust port to the outside of the side surface of the hand body is 135 to 180 °. The substrate holding device according to claim 1 or 2. 前記内部凹所の内周面の所定位置に複数個のエアノズルと、少なくとも1個の排気口とが形成された請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の基板保持装置。   4. The substrate holding apparatus according to claim 1, wherein a plurality of air nozzles and at least one exhaust port are formed at predetermined positions on the inner peripheral surface of the internal recess. 5.
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