JP6614879B2 - Support apparatus and support method - Google Patents
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Description
本発明は、支持装置および支持方法に関する。 The present invention relates to a support device and a support method.
従来から、支持対象物の一方の面の面方向への移動を規制しつつ、当該一方の面側から支持対象物を支持する支持装置が知られている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a support device that supports a support object from the one surface side while restricting movement of the one surface of the support object in the surface direction is known (for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の基板処理装置(支持装置)では、スピンベース5(ベース部材)の下方に基板W(支持対象物)を位置させて当該基板Wを支持している最中に、何らかの要因で基板支持ヘッド71(支持力付与手段)からの気体の吹き付けが停止して吸引力(支持力)がなくなると、当該基板Wが落下してしまうという不都合がある。 However, in the substrate processing apparatus (support apparatus) described in Patent Document 1, the substrate W (support object) is positioned below the spin base 5 (base member) and the substrate W is being supported. If the blowing of gas from the substrate support head 71 (supporting force applying means) is stopped for some reason and the suction force (supporting force) is lost, there is a disadvantage that the substrate W falls.
本発明の目的は、支持力がなくなっても支持対象物の落下を防止することができる支持装置および支持方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a support device and a support method capable of preventing a support object from falling even when the support force is lost.
上述の課題を解決するために、本発明は、支持対象物を支持する支持装置において、ベース部材と、前記ベース部材に支持されるとともに、前記支持対象物に支持力を付与する支持力付与手段と、前記ベース部材に支持されるとともに、前記支持力付与手段で支持力を付与した支持対象物の外縁に当接して当該支持対象物における一方の面の面方向への移動を規制する移動規制手段とを備え、前記移動規制手段は、前記支持力付与手段で支持力を付与した支持対象物における一方の面の面方向外側へ凹むとともに、当該支持対象物の外縁部が、前記支持力が付与されることにより生じる前記支持対象物の移動に伴って入り込む凹部を有することを特徴とする支持装置である。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a support device for supporting a support object, a base member, and a support force applying unit that is supported by the base member and applies a support force to the support object. And a movement restriction that is supported by the base member and abuts against an outer edge of the support object to which the support force is applied by the support force applying means to restrict movement of one surface of the support object in the surface direction. The movement restricting means is recessed outward in the surface direction of one surface of the support object to which the support force is applied by the support force applying means, and the outer edge portion of the support object has the support force. It is a support apparatus characterized by having a recessed part which enters with the movement of the said support target produced by giving .
前記支持力付与手段は、前記支持対象物の一方の面に向けて気体を吹き付けることで、当該支持対象物に支持力を付与することを特徴としてもよい。 The supporting force applying means may apply a supporting force to the supporting object by blowing gas toward one surface of the supporting object.
前記移動規制手段は、弾性変形可能に設けられていることを特徴としてもよい。 The movement restricting means may be provided so as to be elastically deformable.
前記支持力付与手段は、前記ベース部材に対して接離可能に設けられていることを特徴としてもよい。 The supporting force applying means may be provided so as to be able to contact and separate from the base member.
前記凹部は、前記ベース部材に対して接離する方向に複数箇所に設けられていることを特徴としてもよい。 The recess may be provided at a plurality of locations in a direction in which the recess is in contact with or away from the base member.
本発明の他の態様は、支持対象物を支持する支持方法において、前記支持対象物に支持力を付与する支持力付与工程と、前記支持力付与工程で支持力を付与した支持対象物の外縁に当接して当該支持対象物における一方の面の面方向への移動を移動規制手段で規制する移動規制工程とを含み、前記移動規制工程において、前記支持力付与工程で支持力を付与した支持対象物における一方の面の面方向外側へ凹む凹部を備えた前記移動規制手段に、当該支持対象物の外縁部を、前記支持力が付与されることにより生じる前記支持対象物の移動に伴って入り込ませる工程を備えていることを特徴とする支持方法である。
In another aspect of the present invention, there is provided a supporting method for supporting a supporting object, a supporting force applying step for applying a supporting force to the supporting object, and an outer edge of the supporting object to which a supporting force is applied in the supporting force applying step. A movement restricting step for restricting movement of one surface of the support object in the surface direction by a movement restricting means, and in the movement restricting step, the support force is applied in the support force applying step. Along with the movement of the support object generated by applying the support force to the outer edge of the support object, the movement restricting means provided with a recess recessed outward in the surface direction of one surface of the object. It is the supporting method characterized by including the process to enter.
本発明によれば、移動規制手段に支持対象物の外縁部が入り込む凹部を設けたことで、支持力がなくなっても支持対象物の落下を防止することができる。
また、支持対象物の一方の面に向けて気体を吹き付けて当該支持対象物に支持力を付与する構成とすれば、支持対象物の外縁部以外には非接触で当該支持対象物を支持することができる。
さらに、移動規制手段が弾性変形可能に設けられていることで、支持対象物の外縁部を凹部に入り込みやすくすることができる。
また、支持力付与手段がベース部材に対して接離可能に設けられていることで、支持対象物の外縁部を凹部の位置に導きやすくすることができる。
さらに、凹部がベース部材に対して接離する方向に複数箇所に設けられていることで、支持対象物の外縁部をより確実に凹部に入り込みやすくすることができる。
According to the present invention, the movement restricting means is provided with the recess into which the outer edge portion of the support object enters, so that the support object can be prevented from falling even if the support force is lost.
Moreover, if it is set as the structure which sprays gas toward the one surface of a support target object and provides support force to the said support target object, the said support target object will be supported non-contactingly other than the outer edge part of a support target object. be able to.
Furthermore, since the movement restricting means is provided so as to be elastically deformable, the outer edge portion of the support object can easily enter the recess.
Further, since the supporting force applying means is provided so as to be able to contact and separate from the base member, the outer edge portion of the supporting object can be easily guided to the position of the concave portion.
Furthermore, the outer edge part of a support target object can be more reliably made to enter into a recessed part more reliably because the recessed part is provided in multiple places in the direction which contacts / separates with respect to a base member.
以下、本発明の一実施形態に係る支持装置を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるX軸、Y軸、Z軸は、それぞれが直交する関係にあり、X軸およびY軸は、所定平面内の軸とし、Z軸は、当該所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Y軸と平行な図1の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がZ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がX軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」が紙面に直交する手前方向であってY軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。
Hereinafter, a supporting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other, the X axis and the Y axis are axes within a predetermined plane, and the Z axis is an axis orthogonal to the predetermined plane. To do. Furthermore, in the present embodiment, when viewed from the near side of FIG. 1 parallel to the Y axis, when indicating the direction, “up” is the arrow direction of the Z axis, “down” is the opposite direction, “ “Left” is the arrow direction of the X axis, “Right” is the opposite direction, “Front” is the front direction orthogonal to the page, and “Rear” is the opposite direction of the Y axis arrow direction.
図1において、搬送装置10は、ベース部材20と、ベース部材20に支持されるとともに、支持対象物としての半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という場合がある)WFの一方の面(上面)に向けて気体を吹き付けることで、当該ウエハWFに支持力を付与する支持力付与手段30と、ベース部材20に支持されるとともに、支持力付与手段30で支持力を付与したウエハWFの外縁に当接して当該ウエハWFにおける一方の面の面方向への移動を規制する移動規制手段40と、ベース部材20を支持して移動させる移動手段50とを備え、上面が載置面60Aとされた第1テーブル60および、上面が載置面61Aとされた第2テーブル61(図2(D)参照)の近傍に配置されている。なお、本実施形態におけるベース部材20と、支持力付与手段30と、移動規制手段40とで本願発明の支持装置70が構成される。
In FIG. 1, the
ベース部材20は、ウエハWFの一方の面に対向可能な対向面21と、当該対向面21に形成された凹部22とを備えている。
The
支持力付与手段30は、凹部22内に支持された駆動機器としての直動モータ31の出力軸31Aに支持された吸引部材32と、吸引部材32に気体を供給する加圧ポンプやタービン等の図示しない気体供給手段とを備えている。なお、吸引部材32は、ベルヌーイの定理を利用した所謂ベルヌーイチャックであり、吸引面32Aに形成された噴出孔32BからウエハWFにおける一方の面の面方向外側に向けて気体を噴出することで、当該吸引面32AとウエハWFとの間に減圧領域を形成して当該ウエハWFに支持力としての吸引力を付与して支持するものである。
The supporting force imparting means 30 includes a
移動規制手段40は、対向面21から離れるにつれて当該対向面21の中心側から遠ざかるテーパ面41と、テーパ面41に設けられ、支持力付与手段30で支持力を付与したウエハWFにおける一方の面の面方向外側へ凹むとともに、当該ウエハWFの外縁部が入り込む凹部42と、凹部42よりも対向面21側に形成され、テーパ面41の延長線よりも対向面21の中心側に突出した直交方向規制部43とを備えている。なお、移動規制手段40は、少なくともテーパ面41がゴムや樹脂等の弾性部材によって弾性変形可能に設けられている。
The movement restricting means 40 is provided on the
移動手段50は、第1〜第6アーム51A〜51Fを有し、第6アーム(作業アーム)51Fで支持装置70を保持し、当該支持装置70で支持したものをその作業範囲内において何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての多関節ロボット51を備えている。
The moving
次に、本実施形態における搬送装置10の動作について説明する。
先ず、各部材が図1中実線で示す初期位置で待機している搬送装置10に対し、ウエハWFが第1テーブル60の載置面60Aに他方の面が当接するように載置されると、移動手段50が多関節ロボット51を駆動し、同図中二点鎖線で示すように、対向面21がウエハWFの一方の面から所定間隔離れた位置となるまで支持装置70を移動させる。このとき、移動規制手段40は、載置面60Aに当接していてもよいし、当接していなくてもよい。次いで、支持力付与手段30が直動モータ31を駆動し、吸引面32AがウエハWFの一方の面から所定間隔離れた位置となるまで吸引部材32を移動させる。なお、このときの吸引面32AとウエハWFの一方の面との所定間隔は、吸引部材32のベルヌーイ吸引の吸引力が及ぶ間隔以下に設定されている。
Next, the operation of the
First, when the wafer WF is placed with the other surface abutting on the
その後、支持力付与手段30が図示しない気体供給手段を駆動し、図2(A)に示すように、噴出孔32BからウエハWFの一方の面に向けて気体を吹き付けることで、当該ウエハWFに支持力としての吸引力を付与する。次いで、支持力付与手段30が直動モータ31を駆動し、吸引部材32を上昇させると、図2(B)に示すように、外縁がテーパ面41に当接して自動調心が行われつつウエハWFが載置面60Aから浮上する。その後も吸引部材32の上昇を継続させると、テーパ面41がウエハWFの外縁によって弾性変形しつつ、図2(C)に示すように、当該ウエハWFの外縁部が凹部42内に入り込む。なお、上昇されるウエハWFは、その外縁部が直交方向規制部43に当接するので、凹部42よりも上方に移動することはない。
Thereafter, the supporting force imparting means 30 drives a gas supply means (not shown), and as shown in FIG. 2A, the gas is blown toward the one surface of the wafer WF from the
ウエハWFの外縁部が凹部42内に入り込んだことがカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない検知手段に検知されると、支持力付与手段30が図示しない気体供給手段の駆動を停止する。その後、移動手段50が多関節ロボット51を駆動し、図2(D)中実線で示すように、支持装置70で支持したウエハWFを搬送し、同図中二点鎖線で示すように、対向面21が第2テーブル61の載置面61A上から所定間隔離れた位置となるまで支持装置70を移動させる。このとき、移動規制手段40は、第2テーブル61の載置面61Aに当接していてもよいし、当接していなくてもよい。そして、支持力付与手段30が図示しない気体供給手段および直動モータ31を駆動し、ウエハWFの一方の面に気体を吹き付けながら吸引部材32を下降させて、当該ウエハWFの外縁部を凹部42内から脱出させ、当該ウエハWFを第2テーブル61の載置面61A上に載置する。次いで、支持力付与手段30が図示しない気体供給手段の駆動を停止した後、支持力付与手段30および移動手段50が直動モータ31および多関節ロボット51を駆動し、吸引部材32および支持装置70を初期位置に復帰させ、以降上記同様の動作が繰り返される。
When the detection means (not shown) such as an imaging means such as a camera or an optical sensor detects that the outer edge of the wafer WF has entered the
以上のような本実施形態によれば、移動規制手段40にウエハWFの外縁部が入り込む凹部42を設けたことで、支持力がなくなってもウエハWFの落下を防止することができる。
According to the present embodiment as described above, by providing the movement restricting means 40 with the
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、支持力付与手段は、ベース部材に支持されるとともに、支持対象物に支持力を付与することが可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせてその範囲内であればなんら限定されることはない(他の手段および工程についての説明は省略する)。 The means and steps in the present invention are not limited in any way as long as they can perform the operations, functions, or steps described with respect to those means and steps. The process is not limited at all. For example, as long as the supporting force applying means is supported by the base member and can apply the supporting force to the object to be supported, the supporting force applying means is within the range in view of the common general technical knowledge at the time of filing. There is no limitation (the description of other means and steps is omitted).
ベース部材20は、支持力付与手段30と移動規制手段40とを支持できる限りどのような形状であってもよいし、凹部22が形成されていなくてもよい。
ベース部材20は、支持力付与手段30を支持する部位と、移動規制手段40を支持する部位とが分かれていてもよい。
The
The
支持力付与手段30は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段や、サイクルトロン吸引部材等でウエハWFに支持力としての吸引力を付与する構成でもよいし、その他の支持力として、接着剤や粘着剤等の接着力、永久磁石や電磁石等の磁力、静電チャック等のクーロン力等を支持対象物に付与して支持する構成でもよい。
支持力付与手段30は、単数でもよいし複数でもよく、複数の場合、等間隔または不等間隔で配置されていてもよいし、所定のパターンで配置されてもよいし、ランダムに配置されてもよい。
支持力付与手段30は、ウエハWFの外縁部が凹部42内に入り込んでも、図示しない気体供給手段の駆動を停止しなくてもよい。
直動モータ31は、ベース部材20の上面に支持され、その出力軸31Aがベース部材20に形成された貫通孔を介して吸引部材32を支持する構成としてもよい。
吸引部材32は、ベース部材20に対して接離しない構成としてもよい。
気体供給手段は、窒素ガス、酸素ガス、希ガス等の単体ガス、混合ガス、大気等の気体を供給するものを採用することができる。
The support force applying means 30 may be configured to apply a suction force as a support force to the wafer WF with a decompression means such as a vacuum pump or a vacuum ejector, a cycletron suction member, or the like. A configuration in which an adhesive force such as an adhesive, a magnetic force such as a permanent magnet or an electromagnet, a Coulomb force such as an electrostatic chuck, or the like is applied to a support object may be supported.
The supporting force applying means 30 may be singular or plural, and in the case of plural, may be arranged at equal intervals or unequal intervals, may be arranged in a predetermined pattern, or are randomly arranged. Also good.
The supporting
The
The
As the gas supply means, one that supplies a gas such as a single gas such as nitrogen gas, oxygen gas, or rare gas, a mixed gas, or the atmosphere can be employed.
移動規制手段40は、単数でもよいし複数でもよく、単数の場合、円形環状、楕円形環状、三角形や四角形以上の多角形環状、不定形環状等の環状であってもよいし、直線と曲線とが組み合わされた環状であってもよく、複数の場合、それらの環状が断続された形状であってもよいし、それらの間隔は等間隔でもよいし、不等間隔でもよい。
移動規制手段40は、全体がゴムや樹脂等の弾性変形可能な部材で構成されていてもよいし、樹脂、金属、ガラス等の弾性変形不能な部材で構成されていてもよく、弾性変形不能な部材で構成されている場合、支持対象物が弾性変形してその外縁部が凹部42内に入り込んでもよいし、移動規制手段40を対向面21の中心方向にバネやゴム等の弾性部材で付勢しておき、当該移動規制手段40全体が支持対象物の外側に一旦広がってから縮まる構成としてもよい。
凹部42には、フッ素やシリコン等を含むコーティング層を積層していてもよいし、凹部42自体または移動規制手段40全体をフッ素樹脂やシリコン樹脂等で形成してもよい。これにより、凹部42にウエハWFの外縁部が貼り付くことを防止することができる。
直交方向規制部43には、フッ素やシリコン等を含むコーティング層を積層していてもよいし、直交方向規制部43自体または移動規制手段40全体をフッ素樹脂やシリコン樹脂等で形成してもよい。これにより、直交方向規制部43にウエハWFの一方の面が貼り付くことを防止することができる。
凹部42は、図3(A)に示すように、ベース部材20に対して接離する方向に複数箇所(2箇所以上でもよい)に設けられていてもよい。
図3(B)に示すように、凹部42をつなぐ面44は、対向面21に直交またはほぼ直交する面でもよいし、図3(C)に示すように、対向面21から離れるにつれて当該対向面21の中心側に近付くテーパ面としてもよいし、それらの面を組み合わせた面としてもよい。この場合、直交方向規制部43は、つなぐ面44の延長線よりも対向面21の中心側に突出した構成としてもよい。
凹部42の断面形状または平面形状は、ウエハWFの外縁部の断面形状または平面形状と同じ形状に凹んでいてもよいし、異なる形状に凹んでいてもよい。
直交方向規制部43は、対向面21から離れるにつれて当該対向面21の中心側から遠ざかるテーパ面としてもよく、この場合、支持対象物の外縁部を凹部42内に入り込ませるときに、当該支持対象物の中央部が対向面21に接近する凸状に変形させやすくなり、これにより、当該支持対象物外縁部間距離が縮んで凹部42内に入り込みやすくなる。なお、直交方向規制部43は、対向面21と平行でもよいし、対向面21から離れるにつれて当該対向面21の中心側に近付くテーパ面としてもよいし、それらの面を組み合わせた面としてもよい。
直交方向規制部43は、弾性変形可能な部材で構成されてもよいし、弾性変形不能な部材で構成されてもよいし、なくてもよい。
The movement restricting means 40 may be singular or plural, and in the case of singular, the movement restricting means 40 may be a circular ring, an elliptical ring, a ring such as a triangle or a quadrilateral polygon or an irregular ring, or a straight line and a curve The ring may be combined with each other. In the case of a plurality of rings, the ring may have an intermittent shape, and the intervals may be equal or may be unequal.
The movement restricting means 40 may be composed entirely of an elastically deformable member such as rubber or resin, or may be composed of an inelastically deformable member such as resin, metal or glass, and is not elastically deformable. When the support object is configured, the support object may be elastically deformed and the outer edge portion may enter the
The
The orthogonal
As shown in FIG. 3A, the
As shown in FIG. 3B, the
The cross-sectional shape or planar shape of the
The orthogonal
The orthogonal
搬送装置10は、天地反転して配置したり横置きにしたりして、ウエハWFを搬送するように構成してもよい。
The
本発明における支持対象物等の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、支持対象物としては、例えば、接着シート、樹脂シート、ゴムシート、紙、樹脂板、木板、鉄板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、銅板等の金属板、ガラス板、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、電極基板、光ディスク等の情報記録基板または陶器等の単体、またはそれらを2以上積層した複合体であってもよい。 The material, type, shape, and the like of the support object in the present invention are not particularly limited. For example, examples of supporting objects include adhesive sheets, resin sheets, rubber sheets, paper, resin plates, wood plates, iron plates, stainless steel plates, aluminum plates, copper plates, and other metal plates, glass plates, foods, resin containers, silicon semiconductors. It may be a semiconductor wafer such as a wafer or a compound semiconductor wafer, an information recording substrate such as a circuit board, an electrode substrate or an optical disk, or a single piece of earthenware, or a composite of two or more of them laminated.
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、リニアモータ、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)。 The drive device in the embodiment includes an electric device such as a rotation motor, a linear motion motor, a linear motor, a single-axis robot, and an articulated robot, an actuator such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, a rodless cylinder, and a rotary cylinder. In addition to these, a combination of them directly or indirectly may be employed (some of them overlap with those exemplified in the embodiment).
20・・・ベース部材
30・・・支持力付与手段
40・・・移動規制手段
42・・・凹部
70・・・支持装置
WF・・・ウエハ(支持対象物)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ベース部材と、
前記ベース部材に支持されるとともに、前記支持対象物に支持力を付与する支持力付与手段と、
前記ベース部材に支持されるとともに、前記支持力付与手段で支持力を付与した支持対象物の外縁に当接して当該支持対象物における一方の面の面方向への移動を規制する移動規制手段とを備え、
前記移動規制手段は、前記支持力付与手段で支持力を付与した支持対象物における一方の面の面方向外側へ凹むとともに、当該支持対象物の外縁部が、前記支持力が付与されることにより生じる前記支持対象物の移動に伴って入り込む凹部を有することを特徴とする支持装置。 In a support device for supporting a support object,
A base member;
A supporting force applying means that is supported by the base member and applies a supporting force to the object to be supported;
A movement restricting means that is supported by the base member and abuts against an outer edge of the support object to which the support force is applied by the support force applying means and restricts movement of one surface of the support object in the surface direction; With
The movement restricting means is recessed outward in the surface direction of one surface of the support object to which the support force is applied by the support force applying means, and the outer edge portion of the support object is provided with the support force. A support device comprising a recess that enters as the support object moves .
前記支持対象物に支持力を付与する支持力付与工程と、
前記支持力付与工程で支持力を付与した支持対象物の外縁に当接して当該支持対象物における一方の面の面方向への移動を移動規制手段で規制する移動規制工程とを含み、
前記移動規制工程において、前記支持力付与工程で支持力を付与した支持対象物における一方の面の面方向外側へ凹む凹部を備えた前記移動規制手段に、当該支持対象物の外縁部を、前記支持力が付与されることにより生じる前記支持対象物の移動に伴って入り込ませる工程を備えていることを特徴とする支持方法。 In a support method for supporting a support object,
A supporting force imparting step of imparting a supporting force to the support object;
A movement restricting step of restricting movement in the surface direction of one surface of the support object by a movement restricting means in contact with the outer edge of the support object to which the support force is applied in the support force applying process,
In the movement restriction step, the movement restriction means having a recess which is recessed in the surface direction outside of one surface of the supporting object imparted with supporting force by the supporting force applying step, the outer edge of the support object, wherein A support method, comprising: a step of entering along with the movement of the object to be supported that is generated when a support force is applied .
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