JP6855217B2 - Wafer transfer holding device - Google Patents
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Description
本発明はウエハの搬送装置に関するものであり、特に、薄く加工された半導体ウエハをチャックテーブル上に搬送し、吸引保持するウエハの搬送保持装置に関するものである。 The present invention relates to a wafer transfer device, and more particularly to a wafer transfer / hold device that transfers a thinly processed semiconductor wafer onto a chuck table and sucks and holds it.
半導体デバイスの製造に使用される半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)は、半導体材料のインゴットを結晶軸の方向に応じて薄板状に切り出し、研磨したものである。また、半導体デバイスの製造において、ウエハ上にデバイスを形成するリソグラフィ等の生産工程では、ウエハを固定する必要があり、通常は負の空気圧を印加してウエハを吸着する、いわゆる真空吸着方式の吸着ステージ(通常、「チャックテーブル」という)にウエハを吸引保持した状態で各種の処理を行う(例えば、特許文献1参照)。 A semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as a "wafer") used in the manufacture of a semiconductor device is an ingot of a semiconductor material cut into a thin plate shape according to the direction of the crystal axis and polished. Further, in the manufacture of semiconductor devices, in a production process such as lithography for forming a device on a wafer, it is necessary to fix the wafer, and usually a negative air pressure is applied to suck the wafer, so-called vacuum suction method suction. Various processes are performed while the wafer is sucked and held on a stage (usually referred to as a "chuck table") (see, for example, Patent Document 1).
そして、ウエハ上のデバイスが完成した後、プローバでテスタとデバイスの電極パッドを接続して電気的に動作検査を行う場合や、インスペクションマシンで形成したパターンの光学的な検査を行う場合も、同様に、ウエハをチャックテーブルに吸引保持した状態で検査を行う。 Then, after the device on the wafer is completed, the same applies when the tester and the electrode pad of the device are connected by a prober to perform an electrical operation inspection, or when an optical inspection of a pattern formed by an inspection machine is performed. Inspecting is performed with the wafer sucked and held on the chuck table.
近年、半導体デバイスの製造では、ウエハの直径を大きくして生産効率を向上させることが行われており、ウエハの直径は益々大きくなっている。また、1本のインゴットより取れるウエハの枚数を増加させれば、その分、ウエハの製造コストが低下するので、ウエハの厚さも小さくなる傾向にある。 In recent years, in the manufacture of semiconductor devices, the diameter of the wafer has been increased to improve the production efficiency, and the diameter of the wafer has been increasing more and more. Further, if the number of wafers that can be taken from one ingot is increased, the manufacturing cost of the wafer is reduced by that amount, so that the thickness of the wafer tends to be reduced accordingly.
しかしながら、ウエハは直径が大きくなるほど、また、薄くなるほど、例え研磨したものであっても、歪みのために反りが発生する。特に、ウエハは、表面に半導体デバイスを形成すると反りが発生し易くなる。そして、反りの程度が大きいウエハをチャックテーブル上に載置すると、チャックテーブル側の吸引用の溝とウエハとの間に大きな隙間ができ、例え負圧を印加してもその隙間から溝に空気が流れ込む。そのため、ウエハを十分に吸着保持することができないという問題が発生する。また、ウエハの吸着不良が発生したまま、次の工程に搬送する過程では、ウエハがズレ動いてしまう。この状態では、次工程のチャックテーブル等に精度良く載置できないといった問題がある。 However, the larger the diameter and the thinner the wafer, the more warpage occurs due to distortion, even if it is polished. In particular, when a semiconductor device is formed on the surface of a wafer, warpage is likely to occur. When a wafer with a large degree of warpage is placed on the chuck table, a large gap is created between the suction groove on the chuck table side and the wafer, and even if negative pressure is applied, air is formed in the groove through the gap. Flows in. Therefore, there arises a problem that the wafer cannot be sufficiently adsorbed and held. Further, in the process of transporting the wafer to the next step while the wafer adsorption failure occurs, the wafer shifts. In this state, there is a problem that it cannot be placed on the chuck table or the like in the next process with high accuracy.
このような問題を解決するため、真空ポンプの駆動能力を大きくして負圧を大きくする、すなわち、空気系路と溝の空気圧をより低くすることも考えられる。しかし、そのためには、駆動能力の大きな真空ポンプを用意する必要があり、コスト等の各種の問題を生じる上、隙間が大きい場合には対処不能である。 In order to solve such a problem, it is conceivable to increase the driving capacity of the vacuum pump to increase the negative pressure, that is, to lower the air pressure in the air system path and the groove. However, for that purpose, it is necessary to prepare a vacuum pump having a large driving capacity, which causes various problems such as cost and cannot be dealt with when the gap is large.
そこで、反りの大きなウエハであっても確実に吸引保持することができるウエハの搬送保持装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, there arises a technical problem to be solved in order to provide a wafer transfer holding device capable of reliably sucking and holding even a wafer having a large warp, and the present invention solves this problem. With the goal.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、半導体ウエハを吸引保持するチャックテーブルと、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送する搬送機構とを備えるウエハの搬送保持装置において、前記半導体ウエハを吸引保持する内周パッド部と、前記内周パッド部で囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインと、前記内周パッド部とダイヤフラムを介して接続されるとともに前記内周パッド部を上下移動可能に支持し、前記内周パッド部及び前記半導体ウエハよりも外周側の領域部分で前記チャックテーブルと接触し、前記内周パッド部と前記ダイヤフラムと前記チャックテーブルとの間に真空エリアを生成するための外周パッド部と、を有して前記搬送機構に設けられた搬送パッドと、前記チャックテーブル上に載置された前記半導体ウエハを吸引保持する負圧を前記チャックテーブル上に発生させるためのチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと、を備えるウエハの搬送保持装置を提供する。 The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 comprises a chuck table for sucking and holding a semiconductor wafer and a transport mechanism for transporting the semiconductor wafer onto the chuck table. In the wafer transfer holding device provided, the inner peripheral pad portion for sucking and holding the semiconductor wafer and the wafer suctioning device on the transfer mechanism side formed by providing a suction port inside the region surrounded by the inner peripheral pad portion. and vacuum line, the inner peripheral pad portion and is connected via a diaphragm Rutotomoni the inner peripheral pad portion vertically movably supported, the chuck on the outer peripheral side of the area portion than the inner pad section and the semiconductor wafer A transfer pad provided in the transfer mechanism having contact with the table and an outer pad portion for creating a vacuum area between the inner peripheral pad portion, the diaphragm, and the chuck table, and the chuck. Provided is a wafer transfer holding device including a wafer suction vacuum line on the chuck table side for generating a negative pressure for sucking and holding the semiconductor wafer placed on the table on the chuck table.
この構成によれば、前記半導体ウエハが、前記内周パッド部に吸引保持されて前記チャックテーブル上に配置され、かつ、前記外周パッド部が、前記チャックテーブル上に当接された状態で、例えば、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインがオンされ、前記チャックテーブル上に負圧が発生されると、前記内周パッド部と前記チャックテーブルとの間の前記真空エリア内の空気も前記ウエハ吸引用真空ラインにより引かれる。そして、前記真空エリア内の空気が引かれるのに伴って、前記外周パッド部の内側に配置された前記内周パッド部が、前記半導体ウエハと共に前記チャックテーブル上に吸引され、前記半導体ウエハの全体が前記チャックテーブル上に密に吸引保持される。また、ここでの半導体ウエハは、前記チャックテーブルに対して前記内周パッド部により中心側が当接された後に、前記内周パッド部が前記チャックテーブル側へ引かれるのに連動して、外周部側が前記チャックテーブルに押し付けられる。すなわち、前記半導体ウエハWは前記チャックテーブルに対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行くので、例え、反りの大きな半導体ウエハであっても、反りの影響を少なくした状態で、前記半導体ウエハをチャックテーブル上に吸引保持させることができる。 According to this configuration, the semiconductor wafer is sucked and held by the inner peripheral pad portion and arranged on the chuck table, and the outer peripheral pad portion is in contact with the chuck table, for example. When the wafer suction vacuum line on the chuck table side is turned on and a negative pressure is generated on the chuck table, the air in the vacuum area between the inner peripheral pad portion and the chuck table also becomes the wafer. It is drawn by a suction vacuum line. Then, as the air in the vacuum area is drawn, the inner peripheral pad portion arranged inside the outer peripheral pad portion is sucked onto the chuck table together with the semiconductor wafer, and the entire semiconductor wafer is sucked. Is tightly sucked and held on the chuck table. Further, the semiconductor wafer here has an outer peripheral portion in conjunction with the inner peripheral pad portion being pulled toward the chuck table side after the central side is brought into contact with the chuck table by the inner peripheral pad portion. The side is pressed against the chuck table. That is, since the semiconductor wafer W is brought into contact with the chuck table substantially radially from the center side to the outer peripheral side, even if the semiconductor wafer has a large warp, the influence of the warp is reduced. Therefore, the semiconductor wafer can be sucked and held on the chuck table.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、前記真空エリアは、前記チャックテーブル側の前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと連通している、ウエハの搬送保持装置を提供する。 The invention according to claim 2 provides a wafer transfer holding device in which the vacuum area communicates with a wafer suction vacuum line on the chuck table side in the configuration according to claim 1. ..
この構成によれば、前記チャックテーブル側の前記ウエハ吸引用真空ラインにより前記チャックテーブル側に負圧が形成されると、前記チャックテーブル側の前記ウエハ吸引用真空ラインと連通している前記真空エリア内の空気が引かれる。また、前記真空エリア内の空気が引かれると同時に、前記内周ヘッド部が前記半導体ウエハと共に前記チャックテーブル側に引かれ、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に押し付けることができる。したがって、前記真空エリアは、前記ウエハ吸引用真空ラインと連通しているので、前記真空エリア内の空気を引くための真空源を別途設ける必要もなく、装置全体における構造の簡略化が可能となり、コストの低減も可能になる。 According to this configuration, when a negative pressure is formed on the chuck table side by the wafer suction vacuum line on the chuck table side, the vacuum area communicating with the wafer suction vacuum line on the chuck table side. The air inside is evacuated. Further, at the same time that the air in the vacuum area is drawn, the inner peripheral head portion is pulled toward the chuck table side together with the semiconductor wafer, and the semiconductor wafer can be pressed onto the chuck table. Therefore, since the vacuum area is communicated with the wafer suction vacuum line, it is not necessary to separately provide a vacuum source for drawing air in the vacuum area, and the structure of the entire apparatus can be simplified. It also makes it possible to reduce costs.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の構成において、前記搬送機構が前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送し終えると、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え操作もする制御部を備える、ウエハの搬送保持装置を提供する。 In the invention according to claim 3, in the configuration according to claim 1 or 2, when the transport mechanism finishes transporting the semiconductor wafer onto the chuck table, the wafer suction vacuum line on the chuck table side is turned off. Provided is a wafer transfer holding device including a control unit that also switches on.
この構成によれば、前記搬送機構が、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送し終えたら、前記制御部が、前記チャックテーブル側に設けられた前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え操作をし、前記真空エリア内の空気も自動的に引かれる。そして、前記真空エリア内が負圧になるのに伴って、前記内周ヘッド部が前記半導体ウエハと共にチャックテーブル側に引かれ、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に押し付け、その後チャックテーブル上の負圧で吸引保持することができる。 According to this configuration, when the transport mechanism finishes transporting the semiconductor wafer onto the chuck table, the control unit turns off the wafer suction vacuum line on the chuck table side provided on the chuck table side. The air in the vacuum area is also automatically drawn by switching from to on. Then, as the pressure inside the vacuum area becomes negative, the inner peripheral head portion is pulled toward the chuck table side together with the semiconductor wafer, presses the semiconductor wafer onto the chuck table, and then negative on the chuck table. It can be sucked and held by pressure.
請求項4記載の発明は、請求項3に記載の構成において、前記制御部は、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え操作をするのに連動させて、前記搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインをオンからオフに切り替え操作をする、ウエハの搬送保持装置を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to the third aspect, the control unit is interlocked with the operation of switching the wafer suction vacuum line on the chuck table side from off to on, and the transfer mechanism. Provided is a wafer transfer holding device for switching a wafer suction vacuum line on the side from on to off.
この構成によれば、前記制御部の制御により、前記搬送機構側の前記ウエハ吸引用真空ラインがオンからオフに切り替え操作され、前記搬送機構側の前記内周パッド部による前記半導体ウエハの吸引保持が解除されたら、前記チャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインをオフからオンに切り替え、前記チャックテーブル側における前記半導体ウエハの吸引保持を行うので、前記内周パッド部による吸引保持の解除と、チャックテーブル側における前記半導体ウエハの吸引保持の繰り替え操作を、自動で、かつ、スムーズに行うことができる。 According to this configuration, the wafer suction vacuum line on the transfer mechanism side is switched from on to off by the control of the control unit, and the semiconductor wafer is sucked and held by the inner peripheral pad portion on the transfer mechanism side. When is released, the wafer suction vacuum line on the chuck table side is switched from off to on, and the semiconductor wafer is sucked and held on the chuck table side. Therefore, the suction holding by the inner peripheral pad portion is released and the chuck is released. The operation of repeatedly sucking and holding the semiconductor wafer on the table side can be performed automatically and smoothly.
請求項5記載の発明は、請求項1、2、3又は4に記載の構成において、前記内周パッド部は、前記内周パッド部と前記半導体ウエハとの間をシールするリング状のVシールを備え、前記外周パッド部は、前記外周パッド部と前記チャックテーブルとの間をそれぞれシールするリング状のVシールを備える、ウエハの搬送保持装置を提供する。 The invention according to claim 5 has the configuration according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the inner peripheral pad portion is a ring-shaped V-seal that seals between the inner peripheral pad portion and the semiconductor wafer. The outer peripheral pad portion provides a wafer transfer holding device including a ring-shaped V-seal that seals between the outer peripheral pad portion and the chuck table, respectively.
この構成によれば、前記内周パッド部と前記外周パッド部に、前記Vシールを各々設けることにより、前記内周パッド部と前記半導体ウエハとの間と、前記外周パッド部と前記チャックテーブルとの間におけるシール性を、より向上させることができる。 According to this configuration, by providing the V seals on the inner peripheral pad portion and the outer peripheral pad portion, the inner peripheral pad portion and the semiconductor wafer, the outer peripheral pad portion, and the chuck table are provided. The sealing property between the two can be further improved.
本発明によれば、半導体ウエハが内周パッド部に吸引保持されてチャックテーブル上に配置され、かつ、外周パッド部が、チャックテーブル上に当接された状態でチャックテーブル上に負圧が発生されると、前記外周パッド部の内側に配置されている前記内周パッド部も前記半導体ウエハと共に前記チャックテーブル上に引かれ、半導体ウエハの全体をチャックテーブル上に押し付けて、チャックテーブル上に密に吸引保持させることができる。また、ここでの半導体ウエハは、チャックテーブルに対して内周パッド部により中心側が当接された後に、内周パッド部がチャックテーブル側へ引かれるのに連動して、チャックテーブルに押し付けられる。したがって、半導体ウエハはチャックテーブルに対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行くので、例え、反りの大きな半導体ウエハであっても、反りの影響を少なくした状態で半導体ウエハをチャックテーブル上に吸引保持させることができる。 According to the present invention, a negative pressure is generated on the chuck table while the semiconductor wafer is attracted and held by the inner peripheral pad portion and arranged on the chuck table, and the outer peripheral pad portion is in contact with the chuck table. Then, the inner peripheral pad portion arranged inside the outer peripheral pad portion is also pulled onto the chuck table together with the semiconductor wafer, and the entire semiconductor wafer is pressed onto the chuck table to be densely packed on the chuck table. Can be sucked and held. Further, the semiconductor wafer here is pressed against the chuck table in conjunction with the inner peripheral pad portion being pulled toward the chuck table side after the central side is brought into contact with the chuck table by the inner peripheral pad portion. Therefore, since the semiconductor wafer is substantially radially abutted against the chuck table from the center side to the outer peripheral side, even if the semiconductor wafer has a large warp, the semiconductor wafer is in a state where the influence of the warp is reduced. Can be sucked and held on the chuck table.
本発明は、反りの大きなウエハであっても確実に吸引保持することができるウエハの搬送保持装置を提供するという目的を達成するために、半導体ウエハを吸引保持するチャックテーブルと、前記半導体ウエハを前記チャックテーブル上に搬送する搬送機構とを備えるウエハの搬送保持装置において、前記半導体ウエハを吸引保持する内周パッド部と、前記内周パッド部で囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインと、前記内周パッド部及び前記半導体ウエハよりも外周側の領域部分で前記チャックテーブルと接触し、前記内周パッド部と前記チャックテーブルとの間に真空エリアを生成する外周パッド部と、を有して前記搬送機構に設けられた搬送パッドと、前記チャックテーブル上に載置された前記半導体ウエハを吸引保持する負圧を前記チャックテーブル上に発生させるためのチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと、を備える構成としたことにより実現した。 In order to achieve the object of providing a wafer transfer holding device capable of reliably sucking and holding a wafer having a large warp, the present invention uses a chuck table for sucking and holding a semiconductor wafer and the semiconductor wafer. In a wafer transfer holding device including a transfer mechanism for transferring onto the chuck table, an inner peripheral pad portion for sucking and holding the semiconductor wafer and a suction port are provided inside a region surrounded by the inner peripheral pad portion. The wafer suction vacuum line formed on the transfer mechanism side comes into contact with the chuck table at the inner peripheral pad portion and the region portion on the outer peripheral side of the semiconductor wafer, and the inner peripheral pad portion and the chuck table are brought into contact with each other. A negative pressure for sucking and holding the transport pad provided in the transport mechanism and the semiconductor wafer placed on the chuck table with an outer peripheral pad portion that creates a vacuum area between them is applied on the chuck table. This was achieved by providing a vacuum line for sucking the wafer on the chuck table side to generate the wafer.
以下、本発明を実施するための形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付している。また、以下の説明において、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、本発明の搬送保持装置の各部が描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same elements are designated by the same reference numerals throughout the description of the embodiment. Further, in the following description, the expressions indicating the directions such as up and down and left and right are not absolute, and are appropriate when each part of the transport holding device of the present invention is drawn, but that posture. Should be changed and interpreted according to the change in posture.
図1は本発明を適用したウエハの搬送保持装置10の概略配置構成を示す斜視図であり、図2は図1におけるウエハの搬送保持装置10の一部を分解し、かつ、一部を断面して内部構成を示す側面図である。このウエハの搬送保持装置10は、半導体デバイスの製造工程で広く使用可能なものである。そのウエハの搬送保持装置10は、負の空気圧(負圧)を印加して半導体ウエハWを吸引保持し、各種の処理を行う真空吸着方式のチャックテーブル11と、前の処理工程から半導体ウエハWをチャックテーブル11上に搬送してセットする搬送機構12等を備えている。なお、半導体ウエハWは、半導体材料のインゴットを結晶軸の方向に応じて薄板状に切り出したものを研磨したものであって、概略円板状に形成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic arrangement configuration of a wafer transfer holding device 10 to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a disassembled part of the wafer transfer holding device 10 in FIG. 1 and a cross section thereof. It is a side view which shows the internal structure. The wafer transfer holding device 10 can be widely used in the manufacturing process of semiconductor devices. The wafer transfer holding device 10 has a vacuum suction type chuck table 11 that applies negative air pressure (negative pressure) to suck and hold the semiconductor wafer W to perform various processes, and the semiconductor wafer W from the previous processing step. Is provided on the chuck table 11 with a
チャックテーブル11は、図1に示すように、円板状のテーブルである。また、図2に示すように、チャックテーブル11は、半導体ウエハWの外径よりも大きな外径で形成された円板状の保持テーブル11aと、保持テーブル11aの上面(半導体ウエハWが載置される面)に露出して設けられた、半導体ウエハWの外径と略同じ外径で形成されている、同じく円板状をした吸引部11bを備えている。
As shown in FIG. 1, the chuck table 11 is a disk-shaped table. Further, as shown in FIG. 2, the chuck table 11 has a disk-shaped holding table 11a formed with an outer diameter larger than the outer diameter of the semiconductor wafer W and the upper surface of the holding table 11a (the semiconductor wafer W is placed on the holding table 11a). It is provided with a
チャックテーブル11の吸引部11bには、吸引用の複数個の溝(図示せず)と複数個の溝に連通している吸着孔13が設けられている。吸着孔13には、保持テーブル11aに設けられているウエハ吸引用真空ライン14が連通されている。したがって、吸着孔13は、ウエハ吸引用真空ライン14の吸引口として機能する。なお、ウエハ吸引用真空ライン14には、図示しないが、圧力計、バルブ、及び真空源が順に配備され、これら吸着孔13、ウエハ吸引用真空ライン14、圧力計、バルブ、及び真空源等により第1のウエハ真空吸着手段15を構成している。すなわち、第1のウエハ真空吸着手段15では、吸引部11b上に負圧を印加し、チャックテーブル11の吸引部11b上に載置されている半導体ウエハWを、その負圧が印加されている間、吸引保持することができるようになっている。
The
搬送機構12は、図1及び図2に示す搬送パッド(「搬送プレート」とも言う)21と搬送アーム22を備えている。
The
搬送アーム22は、一端側(基端側)が例えばロボットアーム等に固定されており、他端側に前記枢軸23を介して搬送パッド21が取り付けられている。搬送アーム22は、搬送パッド21を所要の位置(前工程位置)から所要の位置(本工程位置)に、半導体ウエハWを保持して、又は単独で移動可能になっている。すなわち、搬送アーム22の移動により、加工処理前の半導体ウエハWを前工程位置からチャックテーブル11上に移動させ、加工処理後の半導体ウエハWをチャックテーブル11上から所要の位置に設けられた後工程位置へ移動させることができる。
One end side (base end side) of the
枢軸23は、筒軸23Aと摺動軸23Bとスプリング23Cを備えている。筒軸23Aは、内部に摺動軸23Bを摺動自在に保持する孔23aを有している。筒軸23Aは、一端(上端)側を搬送アーム22の下面側に固定し、搬送アーム22の下面から垂下された状態にして取り付けられている。一方、筒軸23Aの他端(下端)側には、搬送パッド21の後述する外周パッド部21Aが固定して取り付けられている。
The
摺動軸23Bは、筒軸23Aの孔23a内に上下方向摺動自在に取り付けられている。摺動軸23Bの一端(上端)側には皿板状の移動規制部23bが設けられ、他端(下端)側は筒軸23Aの下端から突出し、その他端側に後述する内周パッド部21Bが固定して取り付けられている。
The sliding
スプリング23Cは、摺動軸23Bの外周に装着されたコイルスプリングである。コイルスプリング23Cは、摺動軸23Bが筒軸23Aに対して下方向へ移動する力を、摺動軸23Bに対して常に付与している。
The
搬送パッド21は、図1に示すように、円板状のプレートである。図2に示すように、搬送パッド21は、前述した外周パッド部21Aと内周パッド部21Bを備えている。なお、外周パッド部21Aと内周パッド部21Bは、搬送パッド21の軸心(枢軸23の軸心)O2と軸心O1を同じにして配設されている。
As shown in FIG. 1, the
外周パッド部21Aは、図2に示すように、円板状をした外周パッド板24と、外周パッド板24の外周部分から垂下した状態にして、外周パッド板24の全周に亘って配設されている環状をした枠体25と、枠体25の下面から下側(チャックテーブル11側)に突出した状態で、全周に亘って配設された外周側Vシール26等で構成されている。
As shown in FIG. 2, the outer
外周側Vシール26は、図2に示すように、チャックテーブル11の吸引部11bの外径、すなわち半導体ウエハWの外径よりも内径が大きく、かつ、外径が保持テーブル11aの外径と略等しい大きさをしたリング状のシールとして、ゴム、軟質樹脂等で形成されている。外周側Vシール26は、図2及び図3に示すように、一面側の全周が枠体25の下面に固定して取り付けられている。したがって、枠体25は、外周側Vシール26の外径及び内径と略同じ外径及び内径をした環状体として形成されている。外周側Vシール26の他面側は、全周がチャックテーブル11側に向かって断面先細状に延びる自由端として、可撓性を有するリップ部26aとして形成されている。そして、そのリップ部26aは、保持テーブル11aの上面と密に当接可能になっている。なお、外周側Vシール26と枠体25と外周パッド板24の各軸心O1は、搬送パッド21の軸心O2と略同じにして配設されている。
As shown in FIG. 2, the outer peripheral side V-
内周パッド部21Bは、図2に示すように、円板状をした内周パッド板27と、内周パッド板27の外周下面部分から垂下した状態にして、内周パッド板27に取り付けられている内周側Vシール28等で構成されている。
As shown in FIG. 2, the inner
内周パッド板27には上下面に貫通している吸着孔29が設けられている。吸着孔29には、内周パッド板27の上面に導出されているウエハ吸引用真空ライン30が連通されている。したがって、吸着孔29は、ウエハ吸引用真空ライン30の吸引口として機能する。なお、ウエハ吸引用真空ライン30には、図示しないが、圧力計、バルブ、及び真空源が順に配備され、これら吸着孔29、ウエハ吸引用真空ライン30、圧力計、バルブ、及び真空源等により第2のウエハ真空吸着手段31を構成している。すなわち、第2のウエハ真空吸着手段31では、吸引部内周パッド板27の下面に負圧を印加し、チャックテーブル11の吸引部11b上に載置されている半導体ウエハWを、その負圧が印加されている間、吸引保持することができるようになっている。
The inner
内周側Vシール28は、半導体ウエハWの外径と略等しい大きさをしたリング状のシールとして、ゴム、軟質樹脂等で形成されている。内周側Vシール28は、図2及び図3に示すように、一面側の全周が内周パッド板27の下面に固定して取り付けられている。したがって、内周側Vシール28は、内周側Vシール28の外径及と略同じ外径をした環状体として形成されている。反対に、内周側Vシール28の他面側は、全周がチャックテーブル11側に向かって断面先細状に延びる自由端として、可撓性を有するリップ部28aとして形成されている。そのリップ部28aは、半導体ウエハWの上面と密に当接可能になっている。なお、内周パッド板27と内周側Vシール28の各軸心は、搬送パッド21の軸心O2と略同じにして配設されている。
The inner peripheral side V-
なお、内周パッド板27の上面と外周パッド板24との間には、円板状をしたダイアフラム(弾性薄膜)32が配設されている。ダイアフラム32は、金属又は非金属で形成された可撓性を有する薄膜で、円板状をなし、外周側は外周パッド部21Aの外周パッド板24と枠体25との間に挟持されて外周パッド部21Aに密に取り付けられており、中心側は内周パッド部21Bの内周パッド板27の上面に密に取り付けられている。そして、このダイアフラム32により、ダイアフラム32の下側における内周パッド部21Bと外周パッド部21Aとの間に真空エリア33の生成を可能にしている。また、内周パッド板27は、通常、摺動軸23Bの移動規制部23bが筒軸23Aに当接して移動が規制されるまで、自重とスプリング23Cのバネ付勢力により下方側に移動されている。
A disc-shaped diaphragm (elastic thin film) 32 is arranged between the upper surface of the inner
図4は、図1及び図2に示すウエハの搬送保持装置10におけるシステム構成を示すブロック図である。図4において、このシステム構成では、制御部32を有している。
FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration in the wafer transfer holding device 10 shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 4, this system configuration includes a
制御部34は、ウエハの搬送保持装置10の全体の動作を制御する中心的処理機能を担うものであり、例えばコンピュータである。この制御部34には、ウエハの搬送保持装置10を予め決められた手順に従って制御するプログラムが組み込まれている。また、制御部34には、第1のウエハ真空吸着手段15と、搬送機構12と、第2のウエハ真空吸着手段31と、が制御可能に接続されている。
The
図5は、制御部34がウエハの搬送保持装置10の全体の動作を制御する処理手順の一例を示すフローチャートである。また、図6から図9は図5に示した処理工程における搬送保持動作の各動作時の状態を示す図である。そこで、ウエハの搬送保持装置10の一動作例を、以下、図5に示すフローチャートに従って、また図6から図9の動作状態図を使用して説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a processing procedure in which the
まず、加工処理前の半導体ウエハWは、図6に示すように、搬送パッド21の内周パッド部21Bに吸引保持されて前工程位置からチャックテーブル11に向かって搬送されて来る。すなわち、図6に示す、搬送パッド21による半導体ウエハWの搬送では、制御部32により、第2のウエハ真空吸着手段31はオン、すなわちウエハ吸引用真空ライン31がオンとされ、内周側Vシール28で囲暁された領域35内の空気がウエハ吸引用真空ライン30を介して吸引され、領域35内には負圧が印加されている(工程1)。この搬送では、内周パッド板27は、摺動軸23Bの移動規制部23bが筒軸23Aに当接して移動が規制されるまで、自重とスプリング23Cのバネ付勢力により下方側に移動され、また薄く加工されている半導体ウエハWも、下側に撓んで湾曲された状態になっている。そして、このようにして、半導体ウエハWが、第2のウエハ真空吸着手段31の搬送パッド28(内周パッド部21B)に吸着保持された状態で、また搬送アーム22の移動により、前工程位置からチャックテーブル11に向かって搬送されて来る。
First, as shown in FIG. 6, the semiconductor wafer W before the processing is sucked and held by the inner
また、図7に示すように、チャックテーブル11の軸心O2と半導体ウエハWの中心(搬送パッド21の軸心O1)が略一致すると、制御部34は、チャックテーブル11上に半導体ウエハWの下面を当接させ、外周パッド部21Aの外周側Vシール26のリップ部26aが、チャックテーブル11の保持テーブル11aの上面と密に当接するまで下降する。そして、真空エリア33が、チャックテーブル11と半導体ウエハWとダイアフラム32と枠体25とで囲暁される。
Further, as shown in FIG. 7, when the axis O2 of the chuck table 11 and the center of the semiconductor wafer W (the axis O1 of the transport pad 21) substantially coincide with each other, the
また、チャックテーブル11上に半導体ウエハWが搬送されると、制御部34は、図8に示すように第1のウエハ真空吸着手段15のウエハ吸引用真空ライン14をオフからオンに切り替え、チャックテーブル11の吸引部11b上に負圧を発生させる。すると、真空エリア33内の空気がチャックテーブル11の吸引部11bを介して吸引され、真空エリア33内が徐々に負圧となる。真空エリア33内が徐々に負圧になると、これに伴って内周パッド部21Bの内周パッド板27の全体が、半導体ウエハWと共に吸引部11b上に吸引保持される(工程2)。この吸引部11bでの半導体ウエハWの吸引保持は、その負圧が印加されている間、吸引保持される。また、ここでの半導体ウエハWは、内周パッド板27により、全体が上から押さえ付けられた状態で吸引保持されているので、例え、反りの大きな半導体ウエハWであっても、反りの影響を少なくしてチャックテーブル11に対して半導体ウエハWを確実に吸着保持することができる。
When the semiconductor wafer W is conveyed onto the chuck table 11, the
次いで、制御部32は、第1のウエハ真空吸着手段15のウエハ吸引用真空ライン14のオンを維持した状態、すなわち、チャックテーブル11が半導体ウエハWを吸引保持している状態において、第2のウエハ真空吸着手段31のウエハ吸引用真空ライン30をオンからオフに切り替え操作し、内周側Vシール28で囲暁された領域35内にエアを供給する。すなわち、領域35内を大気圧に戻す。すると、内周側Vシール28で囲暁された領域35内の負圧が無くなり、内周側Vシール28と半導体ウエハWとの間が離間するとともに、真空エリア33内の負圧が領域35内側に逃がされる。そして、真空エリア33内の負圧も無くなり、搬送パッド21による半導体ウエハW及びチャックテーブル11に対するチャック(吸引保持)が解かれる。
Next, the
次いで、搬送アーム22を上昇させると搬送パッド21も一緒に上昇され、チャックテーブル11上には半導体ウエハWだけが残る。そして、その後、チャックテーブル11上の半導体ウエハWに所定の加工処理等が施される。なお、チャックテーブル11上で所定の処理が施された半導体ウエハWは、チャックテーブル11上の吸引保持が解かれた後、搬送パッド21及び搬送アーム22によって次の後処理工程へと移動される。
Next, when the
従って、この本発明の実施例によるウエハの搬送保持装置10によれば、半導体ウエハWが内周パッド部21Bに吸引保持されてチャックテーブル11上に配置され、かつ、外周パッド部21Aが、チャックテーブル11上に当接された状態で、ウエハ吸引用真空ライン14がオフからオンされ、チャックテーブル11上に負圧が発生されると、内周パッド部21Bとチャックテーブル11との間の真空エリア33内の空気もウエハ吸引用真空ライン14により引かれる。そして、真空エリア33内の空気が引かれるのに伴って、外周パッド部21Aの内側に配置された内周パッド部21Bが、半導体ウエハWと共にチャックテーブル11上に吸引され、半導体ウエハWの全体がチャックテーブル11上に密に吸引保持される。また、ここでの半導体ウエハWは、チャックテーブル11に対して内周パッド部21Bにより中心側が当接された後に、内周パッド部21Bがチャックテーブル11に引かれるのに連動して外周部側が前記チャックテーブル11に押し付けられる。すなわち、半導体ウエハWはチャックテーブル11に対して中心側から外周側に向かって概略放射状に当接されて行くので、例え反りの大きな半導体ウエハWであっても、反りの影響を少なくした状態で、半導体ウエハWをチャックテーブル11上に吸引保持させることができる。
Therefore, according to the wafer transfer holding device 10 according to the embodiment of the present invention, the semiconductor wafer W is sucked and held by the inner
また、真空エリア33は、チャックテーブル11側のウエハ吸引用真空ライン14と連通しているので、チャックテーブル11側のウエハ吸引用真空ライン14によりチャックテーブル11側に負圧が形成されると、チャックテーブル11側のウエハ吸引用真空ライン14と連通している真空エリア33内の空気が引かれる。また、真空エリア33内の空気が引かれると同時に、内周ヘッド部21Aが半導体ウエハWと共にチャックテーブル11側に引かれ、半導体ウエハWをチャックテーブル11上に押し付けることができる。したがって、真空エリア33は、ウエハ吸引用真空ライン14と連通しているので、真空エリア33内の空気を引くための真空源を別途設ける必要もなく、装置全体における構造の簡略化が可能となり、コストの低減も可能になる。
Further, since the
また、ウエハの搬送保持装置10の全体の制御を制御部34で自動的に処理することができるので、操作が簡単に行える。
Further, since the
また、制御部34の操作により、搬送機構12側の内周パッド部21Bが半導体ウエハWの吸引保持を解除したら、チャックテーブル11側における半導体ウエハWの吸引保持を行うので、内周パッド部21Bによる吸引保持の解除と、チャックテーブル11側における半導体ウエハWの吸引保持の切り換えを自動的に、かつ、スムーズに行うことができる。
Further, when the inner
また、内周パッド部21Bと半導体ウエハWとの間、及び、外周パッド部21Aとチャックテーブル11との間をリング状のVシール26,28で各々シールしているので、その間におけるシール性をより向上させることができる。
Further, since the inner
また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、上記以外にも種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 Further, the present invention can be modified in various ways other than the above as long as it does not deviate from the spirit of the present invention, and it is natural that the present invention extends to the modified ones.
以上説明したように、本発明は半導体ウエハの搬送保持装置として使用する場合について説明したが、これ以外の類似する装置にも応用できる。 As described above, the present invention has been described when it is used as a transfer holding device for a semiconductor wafer, but it can also be applied to other similar devices.
10 ウエハの搬送保持装置
11 チャックテーブル
11a 保持テーブル
11b 吸引部
12 搬送機構
13 吸着孔(吸引口)
14 ウエハ吸引用真空ライン(チャックテーブル側)
15 第1のウエハ真空吸着手段
21 搬送パッド(搬送プレート)
21A 外周パッド部
21B 内周パッド部
22 搬送アーム
23 枢軸
23A 筒軸
23a 孔
23B 摺動軸
23b 移動規制部
23C スプリング
24 外周パッド板
25 枠体
26 外周側Vシール
26a リップ部
27 内周パッド板
28 内周側Vシール
28a リップ部
29 吸着孔(吸引口)
30 ウエハ吸引用真空ライン(搬送機構側)
31 第2のウエハ真空吸着手段
32 ダイアフラム(弾性薄膜)
33 真空エリア
34 制御部
35 内周側Vシールで囲暁された領域
O1 搬送パッドの軸心
O2 チャックテーブルの軸心
10 Wafer
14 Wafer suction vacuum line (chuck table side)
15 First wafer vacuum suction means 21 Conveying pad (conveying plate)
30 Wafer suction vacuum line (conveyance mechanism side)
31 Second wafer vacuum suction means 32 Diaphragm (elastic thin film)
33
Claims (5)
前記半導体ウエハを吸引保持する内周パッド部と、前記内周パッド部で囲暁された領域の内側に吸引口を設けて形成された搬送機構側のウエハ吸引用真空ラインと、前記内周パッド部とダイヤフラムを介して接続されるとともに前記内周パッド部を上下移動可能に支持し、前記内周パッド部及び前記半導体ウエハよりも外周側の領域部分で前記チャックテーブルと接触し、前記内周パッド部と前記ダイヤフラムと前記チャックテーブルとの間に真空エリアを生成するための外周パッド部と、を有して前記搬送機構に設けられた搬送パッドと、
前記チャックテーブル上に載置された前記半導体ウエハを吸引保持する負圧を前記チャックテーブル上に発生させるためのチャックテーブル側のウエハ吸引用真空ラインと、
を備えることを特徴とするウエハの搬送保持装置。 In a wafer transfer holding device including a chuck table for sucking and holding a semiconductor wafer and a transfer mechanism for transporting the semiconductor wafer onto the chuck table.
An inner peripheral pad portion that sucks and holds the semiconductor wafer, a vacuum line for wafer suction on the transfer mechanism side formed by providing a suction port inside a region surrounded by the inner peripheral pad portion, and the inner peripheral pad. the parts and are connected via a diaphragm Rutotomoni the inner peripheral pad portion vertically movably supported, in contact with the chuck table on the outer peripheral side of the area portion than the inner pad section and the semiconductor wafer, the inner peripheral A transport pad provided in the transport mechanism having an outer peripheral pad portion for creating a vacuum area between the pad portion, the diaphragm, and the chuck table.
A vacuum line for sucking a wafer on the chuck table side for generating a negative pressure on the chuck table for sucking and holding the semiconductor wafer placed on the chuck table, and a vacuum line for sucking the wafer.
A wafer transfer and holding device, which comprises.
The inner peripheral pad portion includes a ring-shaped V-seal that seals between the inner peripheral pad portion and the semiconductor wafer, and the outer peripheral pad portion seals between the outer peripheral pad portion and the chuck table. The wafer transfer holding device according to claim 1, 2, 3 or 4, further comprising a ring-shaped V-seal.
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