JP7108414B2 - 保持装置 - Google Patents
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Description
よって、異なったサイズの各種のウェーハに研削加工等を施す場合には、ウェーハサイズを加工装置に設定しなくとも、保持テーブルの保持面がウェーハサイズに応じた保持面積に自動的に切り換わるようにして、適切な面積の保持面でウェーハを確実に吸引保持できるようにするという課題がある。
また、吸引領域を切り換えて、大きさの異なる被加工物を吸引保持できる本発明に係る保持装置は、中央吸引領域と中央吸引領域を囲繞する外周吸引領域とを有するテーブルと、中央吸引領域に第一の連通管を介して連通される吸引源と、外周吸引領域に第二の連通管を介して連結され外周吸引領域と吸引源とを選択的に連通するバルブ機構とを備え、バルブ機構は、第一の部屋と、第一の部屋に隣接し連通口を介して連通する第二の部屋と、連通口を選択的に開閉する開閉手段と、を含み、開閉手段は、第一の部屋に配設され連通口に対向して形成される開口を有する第三の部屋と、開口を閉塞し連通口と接近又は離間する方向に移動しつつ第三の部屋内の容積を可変する上蓋と、上蓋を連通口と接近する方向に移動させる力を備える弾性部材と、上蓋に連結し連通口に貫入するシャフトと、シャフトの先端に装着され第二の部屋内に位置づけられ連通口に離間又は接近し連通口を選択的に開閉する弁と、から構成され、第二の部屋内には、弁が連通口を閉じているか否かを検出するセンサを備え、第二の部屋は第三の連通管を介して吸引源に連結され、第三の部屋は第四の連通管を介して吸引源に連結され、外周吸引領域に連通する第二の連通管は第一の部屋に連結されているため、中央吸引領域を覆い被加工物(例えば、8インチウェーハ)が載置されると、被加工物は中央吸引領域に吸引保持され、第一の部屋は外周吸引領域を通して外気に開放され、吸引源に連通された第三の部屋は減圧されて容積が減少してシャフトを介して開口に向かって引っ張られた弁で連通口を閉塞して外周吸引領域から第二の部屋への外気の進入を防止することができ、テーブルの上面から吸引力がリークすることが無くなる。また、テーブルの中央吸引領域と外周吸引領域とを覆い被加工物(例えば、12インチウェーハ)が載置されると、被加工物は、中央吸引領域に吸引保持されると共に、第二の連通管と第一の部屋と連通口と第二の部屋と第三の連通管とを介して吸引源に連結した外周吸引領域に吸引保持される。即ち、ウェーハサイズを保持装置を備える加工装置に設定しなくとも、テーブルの保持面がウェーハサイズに応じた保持面積に自動的に切り換わり、適切な面積の保持面で被加工物を確実に吸引保持できるようになる。さらに、第二の部屋内には、弁が連通口を閉じているか否かを検出するセンサを備えることで、弁の位置から、センサによってテーブルの外周吸引領域が被加工物を吸引保持しているか否かを判断できるようになる。
8インチウェーハW1及び12インチウェーハW2は、例えば、シリコンを母材とする外形が円形板状の半導体ウェーハであり、図1における下面(被保持面)は、分割予定ラインによって格子状に区画された各領域にデバイスがそれぞれ形成されており、図示しない保護テープが貼着され保護されている。
吸着部300は、非通気性の材質からなりテーブル30の中心を中心とした同心円状に配設された仕切り部302によって、バームクーヘン状に中央吸引領域300aと中央吸引領域300aを囲繞する外周吸引領域300bとに区分けされている。
なお、ケーシング40が横を向いた状態となっており、第一の部屋41が-X方向側となっており、第二の部屋42が+X方向側となっていてもよい。
第二の部屋42には、第三の連通管33の一端側が連通しており、第三の連通管33の他端側は、例えば、第一の連通管31に合流して吸引源39に連通している。
例えば、第三の連通管33内の断面積は、第四の連通管34内の断面積より小さくなっている。
弁47は、例えば、円形平板状の外形を備えており、その直径が連通口401よりも大径となっており、その下面が仕切り板400の上面に着座することで連通口401を閉じた状態とする。
なお、近接センサは、例えば、弁47の下面に該下面が面一になるように埋設するものとしてもよい。この場合には、近接センサは弁47が下降して仕切り板400が近接することで弁47が閉じられていることを検出する。また、近接センサ406は、例えば、誘導型の近接センサ等であってもよい。
まず、図5に示すように、8インチウェーハW1が、テーブル30の保持面となる中央吸引領域300aの上面の中心と8インチウェーハW1の中心とが略合致するようにして、中央吸引領域300aの上面上を覆い載置される。吸引源39が作動していない状態においては、弾性部材45は例えば自然長となっており、連通口401は弁47で閉じられていない状態になっている。
B×H>A×H+W・・・・・・・・・・・・(式1)
を満たすように、連通口401の直径、シャフト46の直径、及び蓋44の直径が定められている。
吸引源39が吸引を行うことで、第三の連通管33を介して第二の部屋42内部からエアが吸引され、第四の連通管34を介して第三の部屋43内部からエアが吸引される。ここで、第一の部屋41及び第二の部屋42には、外周吸引領域300bから外気の吸引が行われ新たなエアが第二の連通管32を通じて流れ込むのに対して、第三の部屋43内は、蓋44が開口430を閉塞した状態となっており第四の連通管34からエアが吸引されていくのみであるため、第三の部屋43は減圧されていく(より負圧が強くなる)。したがって、蓋44が開口430を閉塞した状態を保ちつつ、連通口401と離間する-Z方向に弾性部材45に抗して円筒壁412の内周面上を摺動していき、第三の部屋43内の容積が減少していく。
まず、図7に示すように、12インチウェーハW2が、テーブル30の中央吸引領域300aの上面の中心と12インチウェーハW2の中心とが略合致するようにして、中央吸引領域300aの上面と外周吸引領域300bの上面とに載置される。
なお、吸引源39が作動していない状態においては、弾性部材45は自然長となっており、連通口401は弁47で閉じられていない状態になっている。
このように、ウェーハサイズを保持装置3を備える研削装置1に設定しなくとも、テーブル30の保持面がウェーハサイズに応じた保持面積に自動的に切り換わり、適切な面積の保持面で被加工物を確実に吸引保持できるようになる。
まず、図8に示すように、8インチウェーハW1が、中央吸引領域300aの上面上を覆い載置される。吸引源39が作動していない状態においては、弾性部材45Dは例えば自然長となっており、連通口401は弁47で閉じられていない状態になっている。
B×H>A×H+W・・・・・・・・・・・・(式1)
を満たすように、連通口401の直径、シャフト46の直径、及び蓋44Dの直径が定められている。
吸引源39が吸引を行うことで、第二の部屋42からエアが吸引され、第三の部屋43からエアが吸引される。ここで、第一の部屋41及び第二の部屋42には、新たなエアが第二の連通管32を通じて流れ込むのに対して、第三の部屋43内はエアが吸引されていくのみであるため、第三の部屋43は減圧されていく。したがって、連通口401と離間する-Z方向に弾性部材45Dに抗して蓋44Dは下降していき、第三の部屋43内の容積が減少していく(弾性部材45Dが畳まれていく)。
まず、12インチウェーハW2が、テーブル30の中央吸引領域300aの上面と外周吸引領域300bの上面とに載置される。吸引源39が作動していない状態においては、弾性部材45Dは自然長となっており、連通口401は弁47で閉じられていない状態になっている。
このように、第三の部屋43及び第二の部屋42が減圧されていくことで、先に説明した(式1)が満たされバルブ機構4A内の各力は平衡状態になり、吸引源39が停止するまでは、テーブル30は、第二の外周吸引領域300cからのバキュームリークを発生させることなく、中央吸引領域300aと外周吸引領域300bとで12インチウェーハW2を確実に吸引保持し続けることができる。
6:研削手段 7:研削送り手段
3:保持装置
30:テーブル 300:吸着部 300a:中央吸引領域 300b:外周吸引領域
301:枠体 302:仕切部 31:第一の連通管 32:第二の連通管 33:第三の連通管 34:第四の連通管 39:吸引源 390:開閉弁
4:バルブ機構 40:ケーシング 400:仕切り板 401:連通口
41:第一の部屋 412:円筒壁
42:第二の部屋 49:開閉手段
43:第三の部屋 430:開口 44:蓋 45:弾性部材 46:シャフト 47:弁 49D:開閉手段
W1:8インチウェーハ W2:12インチウェーハ
Claims (5)
- 吸引領域を切り換えて、大きさの異なる被加工物を吸引保持できる保持装置であって、
中央吸引領域と該中央吸引領域を囲繞する外周吸引領域とを有するテーブルと、該中央吸引領域に第一の連通管を介して連通される吸引源と、該外周吸引領域に第二の連通管を介して連結され該外周吸引領域と該吸引源とを選択的に連通するバルブ機構とを備え、
該バルブ機構は、
第一の部屋と、該第一の部屋に隣接し連通口を介して連通する第二の部屋と、該連通口を選択的に開閉する開閉手段と、を含み、
該開閉手段は、
該第一の部屋に配設され該連通口に接近又は離間する方向に移動可能な板状の上蓋を有する第三の部屋と、該上蓋を該連通口と接近する方向に移動させる力を備え該上蓋に一体的に連結し蛇腹状の筒体であり該上蓋の下面と筒内周面とで該第三の部屋を形成する弾性部材と、該上蓋に連結し該連通口に貫入するシャフトと、該シャフトの先端に装着され該第二の部屋内に位置づけられ該連通口に離間又は接近し該連通口を選択的に開閉する弁と、から構成され、
該第二の部屋内には、該弁が該連通口を閉じているか否かを検出するセンサを備え、
該第二の部屋は第三の連通管を介して該吸引源に連結され、該第三の部屋は第四の連通管を介して該吸引源に連結され、該外周吸引領域に連通する該第二の連通管は該第一の部屋に連結され、
該中央吸引領域を覆い被加工物が載置されると、被加工物は該中央吸引領域に吸引保持され、該第一の部屋は該外周吸引領域を通して外気に開放され、該吸引源に連通された該第三の部屋は減圧されて容積が減少して該シャフトを介して該弾性部材側に向かって引っ張られた該弁で該連通口を閉塞して該外周吸引領域から該第二の部屋への外気の進入を防止し、該中央吸引領域と該外周吸引領域とを覆い被加工物が載置されると、被加工物は該中央吸引領域に吸引保持されると共に該外周吸引領域は該第二の連通管と該第一の部屋と該連通口と該第二の部屋と該第三の連通管とを介して該吸引源に連結し吸引保持され、
さらに、該センサにより該外周吸引領域が被加工物を吸引保持しているか否かを判断できる保持装置。 - 吸引領域を切り換えて、大きさの異なる被加工物を吸引保持できる保持装置であって、
中央吸引領域と該中央吸引領域を囲繞する外周吸引領域とを有するテーブルと、該中央吸引領域に第一の連通管を介して連通される吸引源と、該外周吸引領域に第二の連通管を介して連結され該外周吸引領域と該吸引源とを選択的に連通するバルブ機構とを備え、
該バルブ機構は、
第一の部屋と、該第一の部屋に隣接し連通口を介して連通する第二の部屋と、該連通口を選択的に開閉する開閉手段と、を含み、
該開閉手段は、
該第一の部屋に配設され該連通口に対向して形成される開口を有する第三の部屋と、該開口を閉塞し該連通口と接近又は離間する方向に移動しつつ該第三の部屋内の容積を可変する上蓋と、該上蓋を該連通口と接近する方向に移動させる力を備える弾性部材と、該上蓋に連結し該連通口に貫入するシャフトと、該シャフトの先端に装着され該第二の部屋内に位置づけられ該連通口に離間又は接近し該連通口を選択的に開閉する弁と、から構成され、
該第二の部屋内には、該弁が該連通口を閉じているか否かを検出するセンサを備え、
該第二の部屋は第三の連通管を介して該吸引源に連結され、該第三の部屋は第四の連通管を介して該吸引源に連結され、該外周吸引領域に連通する該第二の連通管は該第一の部屋に連結され、
該中央吸引領域を覆い被加工物が載置されると、被加工物は該中央吸引領域に吸引保持され、該第一の部屋は該外周吸引領域を通して外気に開放され、該吸引源に連通された該第三の部屋は減圧されて容積が減少して該シャフトを介して該開口に向かって引っ張られた該弁で該連通口を閉塞して該外周吸引領域から該第二の部屋への外気の進入を防止し、該中央吸引領域と該外周吸引領域とを覆い被加工物が載置されると、被加工物は該中央吸引領域に吸引保持されると共に該外周吸引領域は該第二の連通管と該第一の部屋と該連通口と該第二の部屋と該第三の連通管とを介して該吸引源に連結し吸引保持され、
さらに、該センサにより該外周吸引領域が被加工物を吸引保持しているか否かを判断できる保持装置。 - 前記連通口と前記シャフトとの間の隙間の断面積をAとし、前記上蓋の面積から該シャフトの断面積を除いた面積をBとし、前記第一の部屋の気圧をHとし、前記弾性部材の該上蓋を該連通口と接近する方向に移動させる力をWとした場合、
B×H>A×H+Wとなる請求項1又は2記載の保持装置。 - 前記第三の連通管内の断面積は、前記第四の連通管内の断面積より小さい請求項1、2又は3記載の保持装置。
- 前記外周吸引領域を囲繞する第二の外周吸引領域を更に有する場合に、該第二の外周吸引領域に前記バルブ機構が独立して連結される請求項1、2、3又は4記載の保持装置。
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