JP7108467B2

JP7108467B2 - Substrate suction device

Info

Publication number: JP7108467B2
Application number: JP2018101453A
Authority: JP
Inventors: 悟井出; 貴彦三井
Original assignee: 株式会社岡本工作機械製作所
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2022-07-28
Anticipated expiration: 2038-05-28
Also published as: JP2019186509A

Description

本発明は、基板吸着装置に関し、特に、反りのある大型実装基板（ＰＬＰ）を真空チャックに吸着する基板吸着装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate chucking device, and more particularly to a substrate chucking device that chucks a warped large-sized mounting board (PLP) to a vacuum chuck.

従来、反りのある半導体基板を真空チャック等に吸着する方法として、半導体基板を真空チャックに押し付けて吸着する方法が知られている。 Conventionally, as a method of sucking a warped semiconductor substrate to a vacuum chuck or the like, a method of sucking the semiconductor substrate by pressing it against the vacuum chuck is known.

例えば、特許文献１には、大きな反りが発生しやすい基板をステージに吸着保持させる基板保持方法として、押圧手段によって基板の吸着部位を複数の領域に区分された基板保持面に押し付けて吸着させる基板保持方法が開示されている。同文献の基板保持方法では、押圧手段としてガス噴射装置が用いられており、乾燥空気、窒素ガス、希ガス等のガスを基板の上面に向かって噴射することにより、基板が基板保持面に押し付けられる。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100001 discloses a substrate holding method for holding a substrate that is likely to be warped to a stage by suction. A retention method is disclosed. In the substrate holding method of the document, a gas injection device is used as a pressing means, and a gas such as dry air, nitrogen gas, or rare gas is injected toward the upper surface of the substrate, thereby pressing the substrate against the substrate holding surface. be done.

また例えば、特許文献２に開示された半導体ウエハの吸着方法は、反りが発生している半導体ウエハを吸着テーブルの上面に載置し、フィルムを半導体ウエハ及びその周囲における吸着テーブルを覆うように載置するものである。そして、吸着テーブルの吸引孔によって空気が吸引されると、フィルム下が減圧状態となり、フィルムで半導体ウエハが全面的に押さえ付けられ、半導体ウエハは、その反りが矯正されて吸着テーブルの上面に吸着される。 Further, for example, a semiconductor wafer chucking method disclosed in Patent Document 2 involves placing a warped semiconductor wafer on the upper surface of a chucking table, and placing a film so as to cover the semiconductor wafer and its surroundings on the chucking table. It is intended to be placed. Then, when the air is sucked through the suction holes of the suction table, the pressure is reduced under the film, and the film presses the semiconductor wafer over its entire surface. be done.

また例えば、反りのある半導体基板を真空チャック等に吸着する方法として、マウンターリング等に半導体基板を貼り付けてから真空チャックに吸着させる方法や、ゴム風船状の空気枕等によって半導体基板の全面を押し付ける方法等が知られている。 Further, for example, as a method of sucking a warped semiconductor substrate to a vacuum chuck or the like, a method of sticking the semiconductor substrate to a mounter ring or the like and then sucking the semiconductor substrate to the vacuum chuck, or a method of sucking the semiconductor substrate by a rubber balloon-shaped air pillow or the like is used to hold the entire surface of the semiconductor substrate. A method of pressing and the like are known.

特開２０１６－１９７７０７号公報JP 2016-197707 A 特開２０１２－８４６４３号公報JP 2012-84643 A

しかしながら、上記した従来技術による基板の吸着方法では、大型実装基板を高精度に貼付するために、改善すべき問題点があった。 However, the conventional substrate suction method described above has a problem that should be improved in order to attach a large-sized mounting substrate with high accuracy.

例えば、特許文献１に開示された従来技術のように、ガスを噴射して基板保持面に基板を押し付けて吸着させる方法では、大型の基板を吸着保持するためには、多数の領域に区分された基板保持面が必要になる。そして、区分された多数の領域にガスを噴射するためには、複雑な仕様のガス噴射装置等が必要になる。また、基板に複数回ガスを噴射する必要があるので、基板の全体が吸着されるまでに長い時間を要する。 For example, in the conventional technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002, in the method of injecting gas to press the substrate against the substrate holding surface to attract and hold the substrate, it is necessary to divide the substrate into a large number of regions in order to attract and hold the large substrate. A substrate holding surface is required. In order to inject gas into a large number of divided regions, a gas injection device or the like with complicated specifications is required. In addition, since it is necessary to inject the gas onto the substrate multiple times, it takes a long time until the entire substrate is adsorbed.

また、特許文献２に開示された従来技術のように、吸着テーブルの吸引孔のみによってフィルムを吸引する方法では、吸引が不十分であり、大型の基板の反りを矯正することが難しい。 Further, in the method of sucking the film only by the suction holes of the suction table as in the prior art disclosed in Patent Document 2, the suction is insufficient, and it is difficult to correct the warp of the large substrate.

また、マウンターリングに基板を貼り付けてから真空チャックに吸着させる方法では、マウンターリングのシートと真空チャックとの間にテープが介在するため、基板の研削の加工精度が良くない。また、基板を抑えるためのフィルムやテープが消耗品となるため、基板加工の生産性が低くなってしまう。 Further, in the method of attaching the substrate to the mounter ring and then sucking it to the vacuum chuck, the tape is interposed between the sheet of the mounter ring and the vacuum chuck, so the processing precision of grinding the substrate is not good. In addition, since the films and tapes for holding the substrates are consumables, the productivity of the substrate processing is lowered.

また、ゴム風船状の空気枕等によって半導体基板の全面を押し付ける方法では、面積の大きな基板を押し付ける場合、基板やそれを押圧するための装置に対して圧力による反力が大きくなる。そのため、基板及び空気枕等を抑えるために高強度の構造物が必要となり、装置全体が大きくなってしまうという問題点があった。 In addition, in the method of pressing the entire surface of the semiconductor substrate with a rubber balloon-shaped air pillow or the like, when pressing a substrate having a large area, the reaction force due to the pressure on the substrate and the device for pressing it increases. Therefore, there is a problem that a high-strength structure is required to restrain the substrate and the air pillow, resulting in an increase in the size of the entire device.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易的な構造で、大面積の基板を高精度に貼付することが可能な生産性の高い基板吸着装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly productive substrate suction apparatus which has a simple structure and is capable of attaching large-area substrates with high accuracy. is to provide

本発明の基板吸着装置は、真空チャックの上面に基板を吸着させる基板吸着装置であって、前記真空チャックの上面に載置された前記基板に上方から当てられる非通気性のシートと、前記シートの周縁部を支持して前記真空チャックの周縁部近傍に上方から当接する貼付ハウジングと、前記貼付ハウジングを上下方向に移動させる往復動装置と、前記真空チャックと前記基板との間から気体を吸引する第１の真空ラインと、前記真空チャックと前記シートとの間から気体を吸引する第２の真空ラインと、を具備し、前記貼付ハウジングは、本体部と、前記本体部に下方から着脱可能に取り付けられたシート支持部と、を有し、前記シートは、前記本体部と前記シート支持部に挟まれて固定されており、前記第２の真空ラインは、前記貼付ハウジングを貫通し、前記第２の真空ラインの吸引口は、前記シート支持部に形成されていることを特徴とする。 A substrate chucking device according to the present invention is a substrate chucking device for chucking a substrate on the upper surface of a vacuum chuck, comprising: a non-air-permeable sheet applied from above to the substrate placed on the upper surface of the vacuum chuck; a pasting housing that supports the peripheral edge of the vacuum chuck and abuts against the vicinity of the peripheral edge of the vacuum chuck from above; a reciprocating device that vertically moves the pasting housing; and a gas sucked from between the vacuum chuck and the substrate. and a second vacuum line for sucking gas from between the vacuum chuck and the sheet . a sheet support attached to the sheet, the sheet being sandwiched and secured between the body and the sheet support, the second vacuum line passing through the application housing and passing through the A suction port of the second vacuum line is formed in the sheet supporting portion .

本発明の基板吸着装置によれば、真空チャックの上面に基板を吸着させる基板吸着装置であって、真空チャックの上面に載置された基板に上方から当てられる非通気性のシートと、シートの周縁部を支持して真空チャックの周縁部近傍に上方から当接する貼付ハウジングと、貼付ハウジングを上下方向に移動させる往復動装置と、真空チャックと基板との間から気体を吸引する第１の真空ラインと、真空チャックとシートとの間から気体を吸引する第２の真空ラインと、を具備する。これにより、上方から基板に強い力を加えることなく、第１の真空ライン及び第２の真空ラインによる気体の吸引によって基板を真空チャックの上面に高精度に吸着させることができる。よって、基板を上方から強力に押圧する装置を設けることなく、簡易的な構造の装置で、大面積の基板を貼付する作業が可能となる。 According to the substrate chucking device of the present invention, the substrate chucking device for chucking the substrate on the upper surface of the vacuum chuck includes a non-air-permeable sheet that is applied from above to the substrate placed on the upper surface of the vacuum chuck; A pasting housing that supports the peripheral edge and abuts against the vicinity of the peripheral edge of the vacuum chuck from above, a reciprocating device that vertically moves the pasting housing, and a first vacuum that sucks gas from between the vacuum chuck and the substrate. line and a second vacuum line for drawing gas from between the vacuum chuck and the sheet. Accordingly, the substrate can be attracted to the upper surface of the vacuum chuck with high accuracy by sucking gas through the first vacuum line and the second vacuum line without applying a strong force to the substrate from above. Therefore, it is possible to perform the work of attaching a substrate having a large area with a device having a simple structure without providing a device for strongly pressing the substrate from above.

また、基板が真空チャックに吸着された後には、第２の真空ラインによる気体の吸引を停止してシートの下方に大気圧または低圧の圧空を供給し、貼付ハウジングを上昇させることにより、シートを損傷させることなく基板から容易に剥がすことができる。よって、損傷の少ないシートを繰り返し利用することができ、基板吸着工程について優れた生産性が得られる。 Further, after the substrate is sucked by the vacuum chuck, the second vacuum line stops sucking gas, and compressed air of atmospheric pressure or low pressure is supplied to the lower side of the sheet to raise the application housing, thereby removing the sheet. It can be easily peeled off from the substrate without damaging it. Therefore, a less damaged sheet can be repeatedly used, and excellent productivity can be obtained in the substrate adsorption process.

また、本発明の基板吸着装置によれば、貼付ハウジングは、本体部と、その下方から着脱可能に取り付けられたシート支持部と、を有し、シートは、本体部とシート支持部に挟まれて固定されても良い。これにより、貼付ハウジングへのシートの着脱が容易になり、シートが破損した際等にシートを容易に取り替えることができる。 Further, according to the substrate suction device of the present invention, the pasting housing has a main body and a sheet supporting part detachably attached from below, and the sheet is sandwiched between the main body and the sheet supporting part. may be fixed. This facilitates attachment and detachment of the sheet to and from the application housing, so that the sheet can be easily replaced when the sheet is damaged.

また、本発明の基板吸着装置によれば、第２の真空ラインは、貼付ハウジングを貫通し、第２の真空ラインの吸引口は、シート支持部に形成されても良い。これにより、真空チャックに吸着された基板を研削等の加工を行うために移動する際、第２の真空ラインを基板と共に移動させる必要がなくなる。そのため、第２の真空ラインを部品数が少なく組み立てが容易である簡易的な構造にすることができる。 Further, according to the substrate suction device of the present invention, the second vacuum line may pass through the application housing, and the suction port of the second vacuum line may be formed in the sheet supporting portion. This eliminates the need to move the second vacuum line together with the substrate when the substrate sucked by the vacuum chuck is moved for processing such as grinding. Therefore, the second vacuum line can have a simple structure with a small number of parts and easy assembly.

また、本発明の基板吸着装置によれば、真空チャックまたは貼付ハウジングの周縁部近傍には、基板を囲み真空チャックと貼付ハウジングに当接する外周シールが設けられていても良い。これにより、貼付ハウジングが真空チャックに定着した際に形成される空間の密閉性を高めることができ、第２の真空ラインによって空間を真空にすることができる。その結果、シートによって基板をしっかりと押さえることができ、大型の基板であっても反りを矯正することができる。 Further, according to the substrate suction device of the present invention, a peripheral seal may be provided in the vicinity of the periphery of the vacuum chuck or the sticking housing so as to surround the substrate and contact the vacuum chuck and the sticking housing. As a result, the space formed when the application housing is fixed to the vacuum chuck can be made more airtight, and the space can be evacuated by the second vacuum line. As a result, the substrate can be firmly pressed by the sheet, and even a large-sized substrate can be warped.

本発明の実施形態に係る基板吸着装置を備えた研削装置の概略を示す平面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the outline of the grinding apparatus provided with the board|substrate adsorption|suction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る基板吸着装置の真空チャックに基板が載せられた状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a substrate is placed on a vacuum chuck of the substrate chucking device according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る基板吸着装置の貼付ハウジングが真空チャックに定置された状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the sticking housing of the substrate suction device according to the embodiment of the present invention is fixed on the vacuum chuck; 本発明の実施形態に係る基板吸着装置のワークが真空チャックに吸着された状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a workpiece of the substrate chucking device according to the embodiment of the present invention is chucked by a vacuum chuck; 本発明の実施形態に係る基板吸着装置の貼付ハウジングが上昇して基板の吸着が完了した状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the sticking housing of the substrate suction device according to the embodiment of the present invention is lifted and the suction of the substrate is completed;

以下、本発明の実施形態に係る基板吸着装置を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る基板吸着装置１０を備えた研削装置１の概略を示す平面図である。なお、以下の説明では、図１において下方を研削装置１の前方、上方を研削装置１の後方と言う。 A substrate adsorption device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view schematically showing a grinding machine 1 equipped with a substrate chucking device 10 according to an embodiment of the present invention. In the following description, the lower part of FIG.

図１を参照して、研削装置１は、基板等のワークＷを研削または研磨する装置である。研削装置１に設けられた本発明の実施形態に係る基板吸着装置１０は、反りのある大面積のワークＷを真空チャック２１（図２参照）に吸着することができる装置である。 Referring to FIG. 1, a grinding device 1 is a device for grinding or polishing a work W such as a substrate. A substrate chucking device 10 according to an embodiment of the present invention provided in the grinding machine 1 is a device capable of chucking a warped large-area workpiece W onto a vacuum chuck 21 (see FIG. 2).

ワークＷは、平面視略矩形状の形態をなす研削または研磨対象の半導体基板等であり、例えば、積層基板やＷＬＰ（ＷａｆｅｒＬｅｖｅｌＰａｃｋａｇｅ）、ＷＬＰを更に大型化した大型実装基板のＰＬＰ（ＰａｎｅｌＬｅｖｅｌＰａｃｋａｇｅ）等であっても良い。 The workpiece W is a semiconductor substrate or the like to be ground or polished, which has a substantially rectangular shape in plan view. Package) or the like.

研削装置１は、といし軸４０と、コラム４１と、基板吸着装置１０と、テーブル２０と、制御盤５０と、を有する。といし軸４０は、コラム４１に支持されており、上下方向に移動可能に設けられている。 The grinding device 1 has a wheel shaft 40 , a column 41 , a substrate suction device 10 , a table 20 and a control panel 50 . The grinding wheel shaft 40 is supported by a column 41 and provided so as to be vertically movable.

といし軸４０には、図示しない研削といしが回転自在に設けられており、ワークＷの上面は、といし軸４０に設けられた研削といしによって研削または研磨される。具体的には、図１に２点鎖線で示す研削位置Ｂにおいて、ワークＷは、研削といしによって加工される。 A grinding wheel (not shown) is rotatably mounted on the wheel shaft 40 , and the upper surface of the workpiece W is ground or polished by the grinding wheel mounted on the wheel shaft 40 . Specifically, at a grinding position B indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, the workpiece W is processed by a grinding wheel.

といし軸４０の前方には、基板吸着装置１０が設けられている。基板吸着装置１０は、ワークＷの反りを矯正し平らにするための装置である。基板吸着装置１０が設けられていることによって、反りのあるワークＷであっても、テーブル２０に固定することができるのである。 A substrate suction device 10 is provided in front of the grinding wheel shaft 40 . The substrate suction device 10 is a device for correcting the warp of the work W and flattening it. By providing the substrate suction device 10, even a warped work W can be fixed to the table 20. FIG.

テーブル２０は、研削装置１の前後方向に移動可能に設けられており、テーブル２０の上面には、ワークＷが載置され固定される。テーブル２０の上面にワークＷが吸引され固定される場合、または、吸引が解除されてワークＷが取り外される場合、テーブル２０は、前方に移動して貼付位置Ａにある。詳しくは、テーブル２０は、ワークＷを貼付するための貼付ハウジング１１の下方に位置する。 The table 20 is provided so as to be movable in the front-rear direction of the grinding apparatus 1 , and the workpiece W is placed and fixed on the upper surface of the table 20 . When the work W is sucked and fixed on the upper surface of the table 20, or when the suction is released and the work W is removed, the table 20 moves forward and is at the sticking position A. Specifically, the table 20 is positioned below the application housing 11 for applying the workpiece W. As shown in FIG.

他方、ワークＷに対して研削または研磨の加工が行われる場合、テーブル２０は、後方に移動して、といし軸４０の下方近傍の研削位置Ｂにある。また、テーブル２０は、略水平方向に回転自在に設けられても良い。これにより、ワークＷを回転させながら研削または研磨を実行することができる。 On the other hand, when the workpiece W is to be ground or polished, the table 20 is moved backward to a grinding position B near the bottom of the wheel shaft 40 . Also, the table 20 may be provided rotatably in a substantially horizontal direction. Thereby, grinding or polishing can be performed while the work W is being rotated.

制御盤５０は、各種情報を入力するための入力部や各種情報を表示するモニター、各種演算等を行う演算部等を有する。制御盤５０は、入力された情報に基づき、各種演算を実行し、研削装置１全体における加工の監視及び制御等を行う。 The control panel 50 has an input section for inputting various information, a monitor for displaying various information, a calculation section for performing various calculations, and the like. The control panel 50 executes various calculations based on the input information, and performs processing monitoring and control of the grinding apparatus 1 as a whole.

上記構成の研削装置１でワークＷの研削加工等が行われる場合、先ず、基板吸着装置１０のテーブル２０は、貼付位置Ａに移動する。次に、加工されるワークＷが図示しないロボット等によってテーブル２０の上方に載置される。そして、詳細については後述するが、ワークＷは、テーブル２０の上方にある真空チャック２１の上面に吸着される。 When the workpiece W is ground by the grinding apparatus 1 configured as described above, first, the table 20 of the substrate suction apparatus 10 moves to the sticking position A. As shown in FIG. Next, the workpiece W to be machined is placed above the table 20 by a robot or the like (not shown). The work W is then attracted to the upper surface of the vacuum chuck 21 above the table 20 , details of which will be described later.

次に、テーブル２０に固定されたワークＷは、テーブル２０と共に後方へ移動し、研削位置Ｂに置かれる。そして、といし軸４０に設けられた研削といしによってワークＷの上面が研削される。 Next, the work W fixed to the table 20 moves backward together with the table 20 and is placed at the grinding position B. As shown in FIG. Then, the upper surface of the work W is ground by the grinding wheel provided on the wheel shaft 40 .

研削の加工が終了したワークＷは、テーブル２０と共に前方へ移動し、貼付位置Ａに置かれる。そして、ワークＷは、真空チャック２１による吸着がなくなり、取り外し可能な状態になり、図示しないロボット等によって次の工程を行う装置へと運ばれる。以上のようにワークＷの研削または研磨の工程が行われる。 The work W that has been ground is moved forward together with the table 20 and placed at the sticking position A. As shown in FIG. Then, the work W is no longer sucked by the vacuum chuck 21 and becomes detachable. The process of grinding or polishing the workpiece W is performed as described above.

図２は、真空チャック２１の上面にワークＷが載置された状態を示す基板吸着装置１０の断面図であり、特に、テーブル２０が基板吸着装置１０の下方の貼付位置Ａ（図１参照）に位置している状態を示している。図２に示すように、基板吸着装置１０は、真空チャック２１と、貼付ハウジング１１と、を有する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the substrate adsorption device 10 showing a state in which the workpiece W is placed on the upper surface of the vacuum chuck 21. In particular, the table 20 is positioned at the attachment position A below the substrate adsorption device 10 (see FIG. 1). It shows the state of being located in As shown in FIG. 2 , the substrate suction device 10 has a vacuum chuck 21 and a sticking housing 11 .

真空チャック２１は、平面視略矩形状の形態をなし、テーブル２０の上部に設けられている。真空チャック２１は、上面側の中央近傍が上方に突出する略ハット状に形成されている。具体的には、真空チャック２１の周囲近傍の面である上面２１ａと、真空チャック２１の中央近傍の面である上面２１ｃと、の間には、段差面２１ｂが形成されており、中央近傍の上面２１ｃは周囲近傍の上面２１ａよりも高くなっている。真空チャック２１の上面２１ｃは、ワークＷが載置される面であり、ワークＷを支持するために空気を吸引する吸引口２３が複数形成されている。 The vacuum chuck 21 has a substantially rectangular shape in a plan view, and is provided above the table 20 . The vacuum chuck 21 is formed in a substantially hat shape in which the vicinity of the center on the upper surface side protrudes upward. Specifically, a stepped surface 21b is formed between an upper surface 21a, which is a surface near the periphery of the vacuum chuck 21, and an upper surface 21c, which is a surface near the center of the vacuum chuck 21. The upper surface 21c is higher than the upper surface 21a in the vicinity of the periphery. The upper surface 21c of the vacuum chuck 21 is a surface on which the work W is placed, and a plurality of suction ports 23 for sucking air to support the work W are formed.

真空チャック２１には、吸引口２３に繋がる第１の真空ラインとしての真空ライン２２が形成されている。真空ライン２２は図示しない吸引装置に接続されており、該吸引装置が駆動することにより、吸引口２３から空気が吸引される。これにより、ワークＷは、真空チャック２１の上面２１ｃに吸着され固定される。なお、真空チャック２１としてポーラス状の通気性のある材料を使用して、その上面にワークＷを真空吸着できるようにしても良い。 A vacuum line 22 as a first vacuum line connected to a suction port 23 is formed in the vacuum chuck 21 . The vacuum line 22 is connected to a suction device (not shown), and air is sucked from the suction port 23 by driving the suction device. As a result, the workpiece W is attracted and fixed to the upper surface 21c of the vacuum chuck 21 . A porous material having air permeability may be used as the vacuum chuck 21 so that the workpiece W can be vacuum-sucked on the upper surface thereof.

真空チャック２１の上面２１ｃの周囲近傍には、ワークＷの吸着面の粗さによっては、内周シール２４が設けられている。内周シール２４は、ワークＷの周縁部から空気が侵入することを防止するシール部材であり、ワークＷの下面と真空チャック２１の上面２１ｃに当接するよう取り付けられている。 In the vicinity of the periphery of the upper surface 21c of the vacuum chuck 21, an inner peripheral seal 24 is provided depending on the roughness of the adsorption surface of the workpiece W. As shown in FIG. The inner peripheral seal 24 is a sealing member that prevents air from entering from the periphery of the work W, and is attached to the lower surface of the work W and the upper surface 21c of the vacuum chuck 21 so as to be in contact therewith.

内周シール２４が設けられることにより、ワークＷの外周からの空気侵入が防がれ、ワークＷと真空チャック２１との間には、良好な真空状態が得られる。そして、真空ライン２２による空気の吸引によるワークＷに対する吸着力が増し、反りのある大面積の基板を高精度に貼付することができる。 The provision of the inner peripheral seal 24 prevents air from entering from the outer periphery of the work W, and a good vacuum state can be obtained between the work W and the vacuum chuck 21 . Then, the vacuum line 22 sucks air to increase the suction power to the workpiece W, so that a warped large-area substrate can be adhered with high accuracy.

なお、貼付ハウジング１１には後述する外周シール１８が設けられているので、基板吸着装置１０は、内周シール２４が設けられない構成を採用することも可能である。 Since the application housing 11 is provided with an outer peripheral seal 18, which will be described later, the substrate suction device 10 may adopt a configuration in which the inner peripheral seal 24 is not provided.

貼付ハウジング１１は、真空チャック２１の上面２１ａ、２１ｃを覆うことができる大きさであり、平面視略矩形状の略キャンバス状に形成されている。貼付ハウジング１１の下部は開口しており、その開口の周縁部近傍は、真空チャック２１の周囲近傍の上面２１ａに当接するように形成されている。 The pasting housing 11 has a size capable of covering the upper surfaces 21a and 21c of the vacuum chuck 21, and is formed in a substantially rectangular canvas shape in plan view. The lower part of the application housing 11 is open, and the vicinity of the peripheral edge of the opening is formed so as to abut on the upper surface 21a near the periphery of the vacuum chuck 21. As shown in FIG.

貼付ハウジング１１の上部には、貼付ハウジング１１を上下方向に移動させる駆動装置として往復動装置３０が接続されている。往復動装置３０は、例えば、エアシリンダ３２及びエアピストン３１から構成される駆動装置である。なお、往復動装置３０は、エアシリンダ３２及びエアピストン３１に限定されず、電動アクチュエータ等、その他の動力装置であっても良い。 A reciprocating device 30 is connected to the upper portion of the application housing 11 as a driving device for vertically moving the application housing 11 . The reciprocating device 30 is, for example, a driving device composed of an air cylinder 32 and an air piston 31 . Note that the reciprocating device 30 is not limited to the air cylinder 32 and the air piston 31, and may be other power devices such as an electric actuator.

貼付ハウジング１１は、平面視略矩形状に形成された本体部１２と、本体部１２に下方に設けられるシート支持部１３と、本体部１２とシート支持部１３に挟まれたシート１４と、を有する。 The application housing 11 includes a body portion 12 formed in a substantially rectangular shape in plan view, a sheet support portion 13 provided below the body portion 12, and a sheet 14 sandwiched between the body portion 12 and the sheet support portion 13. have.

シート支持部１３は、貼付ハウジング１１の下部開口の周縁部に設けられており、平面視略矩形枠状に形成されている。シート支持部１３は、例えば、ボルト等の固定具１７によって本体部１２に対して着脱可能に固定されている。シート支持部１３の下面１３ａは、真空チャック２１の上面２１ａに当接し、シート支持部１３の内周面１３ｂは、真空チャック２１の段差面２１ｂに所定の隙間をもって嵌合するよう形成されている。 The sheet supporting portion 13 is provided on the periphery of the lower opening of the application housing 11, and is formed in a substantially rectangular frame shape in plan view. The seat support portion 13 is detachably fixed to the main body portion 12 by, for example, fasteners 17 such as bolts. The lower surface 13a of the sheet support portion 13 abuts on the upper surface 21a of the vacuum chuck 21, and the inner peripheral surface 13b of the sheet support portion 13 is formed to fit the stepped surface 21b of the vacuum chuck 21 with a predetermined gap. .

シート１４は、非通気性のシートであり、例えば、軟質の塩化ビニル樹脂シート材等によって形成されている。なお、シート１４の材料は、軟質の塩化ビニル樹脂に限定されるものではなく、空気が漏れない材料であれば、その他の材料でも良い。 The sheet 14 is a non-breathable sheet, and is made of, for example, a soft vinyl chloride resin sheet material. The material of the sheet 14 is not limited to the soft vinyl chloride resin, and other materials may be used as long as the material does not leak air.

シート１４は、貼付ハウジング１１の下部の開口を塞ぐように設けられている。具体的には、シート１４は、その周縁部が本体部１２とシート支持部１３によって挟まれて固定されている。前述の通り、本体部１２とシート支持部１３は着脱可能であるので、貼付ハウジング１１へのシート１４の着脱は容易である。よって、シート１４が破損した際等にシート１４を容易に取り替えることができる。 The sheet 14 is provided so as to block the opening at the bottom of the application housing 11 . Specifically, the seat 14 is fixed by sandwiching the peripheral portion between the body portion 12 and the seat support portion 13 . As described above, since the body portion 12 and the sheet support portion 13 are detachable, the attachment and detachment of the sheet 14 to and from the application housing 11 is easy. Therefore, the sheet 14 can be easily replaced when the sheet 14 is damaged.

貼付ハウジング１１には、第２の真空ラインとしての真空ライン１５が設けられている。真空ライン１５は、貼付ハウジング１１を貫通し、真空ライン１５の吸引口１６は、シート１４の下方のシート支持部１３に形成されている。詳しくは、真空ライン１５の吸引口１６は、シート支持部１３の内周面１３ｂに形成されている。真空ライン１５には、図示しない吸引装置が接続されており、該吸引装置によって、吸引口１６から空気が吸引される。 The application housing 11 is provided with a vacuum line 15 as a second vacuum line. A vacuum line 15 passes through the application housing 11 and a suction port 16 of the vacuum line 15 is formed in the sheet support portion 13 below the sheet 14 . Specifically, the suction port 16 of the vacuum line 15 is formed in the inner peripheral surface 13 b of the sheet support portion 13 . A suction device (not shown) is connected to the vacuum line 15 , and air is sucked from the suction port 16 by the suction device.

真空ライン１５が貼付ハウジング１１に設けられることにより、真空チャック２１に吸着されたワークＷを研削等の加工を行うために移動する際、真空ライン１５をワークＷと共に移動させる必要がなくなる。そのため、真空ライン１５を部品数が少なく組み立てが容易である簡易的な構造にすることができる。 Since the vacuum line 15 is provided in the pasting housing 11, it is not necessary to move the vacuum line 15 together with the work W when moving the work W sucked by the vacuum chuck 21 for processing such as grinding. Therefore, the vacuum line 15 can have a simple structure with a small number of parts and easy assembly.

シート支持部１３の下面１３ａ、即ち真空チャック２１の周縁部近傍の上面２１ａに当接する部分には、空気が漏れない様に帯状の外周シール１８が形成されている。外周シール１８は、貼付ハウジング１１が下降した際に、ワークＷを囲み、真空チャック２１と貼付ハウジング１１に当接する空気漏れ防止のシール部材である。 A band-shaped peripheral seal 18 is formed on the lower surface 13a of the sheet supporting portion 13, that is, the portion that abuts on the upper surface 21a near the peripheral edge of the vacuum chuck 21 so as to prevent air leakage. The peripheral seal 18 is a sealing member for preventing air leakage, which surrounds the workpiece W and contacts the vacuum chuck 21 and the application housing 11 when the application housing 11 is lowered.

外周シール１８が形成されることにより、貼付ハウジング１１が真空チャック２１に定着した際に形成される空間の密閉性を高めることができ、真空ライン１５によって空間を真空にすることができる。その結果、シート１４によってワークＷを強く押さえることができ、大型の基板であっても反りを矯正することができる。なお、外周シール１８は、真空チャック２１の周縁部近傍に形成されても良いし、シート支持部１３の周縁部近傍に形成されても良い。 By forming the outer peripheral seal 18 , the airtightness of the space formed when the application housing 11 is fixed to the vacuum chuck 21 can be improved, and the space can be evacuated by the vacuum line 15 . As a result, the work W can be strongly pressed by the sheet 14, and even a large-sized substrate can be warped. The outer peripheral seal 18 may be formed near the peripheral edge of the vacuum chuck 21 or may be formed near the peripheral edge of the sheet support portion 13 .

次に、図２ないし図５を参照して、小さな吸引口２３が多数開けられた真空吸着用の真空チャック２１に、反りのあるシート状のワークＷを吸着する方法を説明する。
図３は、基板吸着装置１０の貼付ハウジング１１が真空チャック２１に定置された状態を示し、図４は、基板吸着装置１０のワークＷが真空チャック２１に吸着された状態を示し、図５は、基板吸着装置１０の貼付ハウジング１１が上昇してワークＷの吸着が完了した状態を示している。なお、図４、図５に示す矢印は、空気の流れる方向を示している。 Next, with reference to FIGS. 2 to 5, a method of sucking a warped sheet-like work W to the vacuum chuck 21 for vacuum chucking having a large number of small suction ports 23 will be described.
3 shows a state in which the application housing 11 of the substrate chucking device 10 is fixed on the vacuum chuck 21, FIG. 4 shows a state in which the workpiece W of the substrate chucking device 10 is chucked by the vacuum chuck 21, and FIG. 3 shows a state in which the sticking housing 11 of the substrate suction device 10 is lifted and the suction of the workpiece W is completed. The arrows shown in FIGS. 4 and 5 indicate the direction of air flow.

図２に示すように、初めに、真空チャック２１の上面２１ｃに反りのあるワークＷが載置される。具体的には、ワークＷは、図示しないロボット等によって真空チャック２１の所定の位置に載置される。このとき、貼付ハウジング１１は、往復動装置３０によって引かれて上昇した状態であり、真空チャック２１から離れている。 As shown in FIG. 2, first, a warped workpiece W is placed on the upper surface 21c of the vacuum chuck 21. As shown in FIG. Specifically, the workpiece W is placed at a predetermined position on the vacuum chuck 21 by a robot or the like (not shown). At this time, the pasting housing 11 is lifted by the reciprocating device 30 and separated from the vacuum chuck 21 .

ワークＷが載置された後、図３に示すように、貼付ハウジング１１は、往復動装置３０によって押されて下降し、ワークＷと真空チャック２１を上方から覆うように真空チャック２１に定置される。 After the work W is placed, as shown in FIG. 3, the application housing 11 is pushed down by the reciprocating device 30 and is fixed on the vacuum chuck 21 so as to cover the work W and the vacuum chuck 21 from above. be.

具体的には、貼付ハウジング１１の内周面１３ｂで囲まれた開口に、真空チャック２１の段差面２１ｂで囲まれた上面２１ｃ及びその上の置かれたワークＷが嵌るように、貼付ハウジング１１が下降する。そして、貼付ハウジング１１の下面１３ａが真空チャック２１の周縁部近傍の上面２１ａに密着する。 Specifically, the application housing 11 is opened so that the upper surface 21c surrounded by the stepped surface 21b of the vacuum chuck 21 and the workpiece W placed thereon fit into the opening surrounded by the inner peripheral surface 13b of the application housing 11. descends. Then, the lower surface 13a of the application housing 11 is in close contact with the upper surface 21a of the vacuum chuck 21 near the peripheral edge.

前述のように、真空チャック２１の中央近傍の上面２１ｃは、真空チャック２１の周縁部近傍の上面２１ａよりも高く形成される。そのため、下降した貼付ハウジング１１のシート１４をワークＷの上面に当接させることができる。 As described above, the upper surface 21c near the center of the vacuum chuck 21 is formed higher than the upper surface 21a near the periphery of the vacuum chuck 21 . Therefore, the sheet 14 of the application housing 11 that has been lowered can be brought into contact with the upper surface of the work W. As shown in FIG.

また、貼付ハウジング１１が真空チャック２１に定着されることにより、シート１４の下面と、貼付ハウジング１１のシート支持部１３の内周面１３ｂと、真空チャック２１の上面２１ａと、段差面２１ｂと、によって囲まれた空間が形成される。 Further, when the application housing 11 is fixed to the vacuum chuck 21, the lower surface of the sheet 14, the inner peripheral surface 13b of the sheet support portion 13 of the application housing 11, the upper surface 21a of the vacuum chuck 21, the stepped surface 21b, A space surrounded by is formed.

図４に示すように、貼付ハウジング１１が真空チャック２１に定着された後、シート１４の下方の空間の空気が、真空ライン２２及び真空ライン１５によって吸引される。具体的には、初めに、真空チャック２１の真空ライン２２によって、吸引口２３から空気が吸引される。これにより、ワークＷと真空チャック２１との間の空気が吸引され、ワークＷは、真空チャック２１の上面２１ｃに吸着される。 As shown in FIG. 4, after the application housing 11 is fixed to the vacuum chuck 21, the air in the space below the sheet 14 is sucked by vacuum line 22 and vacuum line 15. As shown in FIG. Specifically, first, air is sucked from the suction port 23 by the vacuum line 22 of the vacuum chuck 21 . As a result, the air between the work W and the vacuum chuck 21 is sucked, and the work W is attracted to the upper surface 21 c of the vacuum chuck 21 .

次に、貼付ハウジング１１の真空ライン１５によって、吸引口１６からシート１４の下方の空間の空気が吸引され、シート１４の下方の空間が真空になる。これにより、シート１４には、真空状態による吸着力が与えられ、シート１４は、下方に向かって押さえ付けられる。 Next, the air in the space below the sheet 14 is sucked from the suction port 16 by the vacuum line 15 of the application housing 11, and the space below the sheet 14 is evacuated. As a result, the sheet 14 is given an adsorption force due to the vacuum state, and the sheet 14 is pressed downward.

そして、ワークＷは、シート１４と共に真空チャック２１の上面２１ｃに押し付けられる。これにより、ワークＷは、反りが矯正され、平らな状態で真空チャック２１に吸着され固定される。 Then, the work W is pressed against the upper surface 21c of the vacuum chuck 21 together with the sheet 14. As shown in FIG. As a result, the warpage of the work W is corrected, and the work W is sucked and fixed to the vacuum chuck 21 in a flat state.

上記のように、真空ライン１５によって空気を吸引してシート１４を真空チャック２１に押し付ける方法では、簡易的な構造の貼付ハウジング１１だけで、大面積のワークＷを真空チャック２１に密着させることができる。このように、本発明の基板吸着装置１０では、ワークＷを吸着させるために、従来技術のような強力に押圧する装置を必要としない。 As described above, in the method of pressing the sheet 14 against the vacuum chuck 21 by sucking air through the vacuum line 15 , it is possible to bring the large-area work W into close contact with the vacuum chuck 21 with only the simply structured pasting housing 11 . can. As described above, the substrate chucking device 10 of the present invention does not require a device for strongly pressing the work W, unlike the conventional technology, in order to chuck the work W. FIG.

その後、貼付ハウジング１１の真空ライン１５による吸引を停止して、真空チャック２１とシート１４との間に大気圧または低圧の圧空を供給する。その際、真空ライン２２による吸引は停止されずに行われているので、ワークＷは真空チャック２１に貼り付けられた状態に維持される。真空チャック２１の真空ライン２２の圧力を確認し、ワークＷが真空チャック２１に完全に吸着されていることを確認する。 After that, the suction by the vacuum line 15 of the application housing 11 is stopped, and compressed air of atmospheric pressure or low pressure is supplied between the vacuum chuck 21 and the sheet 14 . At this time, since the suction by the vacuum line 22 is performed without stopping, the work W is maintained in a state of being attached to the vacuum chuck 21 . The pressure in the vacuum line 22 of the vacuum chuck 21 is checked to confirm that the workpiece W is completely sucked by the vacuum chuck 21 .

そして、図５に示すように、往復動装置３０によって貼付ハウジング１１が上方に持ち上げられ、シート１４とワークＷが分離する。ワークＷが真空ライン２２によって吸引されて真空チャック２１に貼り付けられた状態で貼付動作は完了となる。 Then, as shown in FIG. 5, the application housing 11 is lifted upward by the reciprocating device 30, and the sheet 14 and the work W are separated. The sticking operation is completed when the work W is sucked by the vacuum line 22 and stuck to the vacuum chuck 21 .

このように、基板吸着装置１０を用いることにより、反りのあるワークＷを平らにした状態で真空チャック２１に固定することができ、ワークＷの研削及び研磨の精度を高めることができる。また、真空チャック２１とワークＷの間にその他の貼付用シート等を設ける必要がないため、ワークＷの生産費を削減し、生産性を高めることができる。 As described above, by using the substrate suction device 10, the warped work W can be flattened and fixed to the vacuum chuck 21, and the accuracy of grinding and polishing of the work W can be improved. In addition, since it is not necessary to provide an attachment sheet or the like between the vacuum chuck 21 and the work W, the production cost of the work W can be reduced and the productivity can be improved.

また、ワークＷが真空チャック２１に吸着された後に真空ライン１５による気体の吸引を停止してシート１４の下方に大気圧または低圧の圧空を供給し、貼付ハウジング１１を上昇させることにより、シート１４を損傷させることなくワークＷから容易に剥がすことができる。よって、損傷の少ないシート１４を繰り返し利用することができ、基板吸着工程について優れた生産性が得られる。 Also, after the work W is sucked by the vacuum chuck 21, the vacuum line 15 stops sucking the gas and supplies compressed air of atmospheric pressure or low pressure to the lower side of the sheet 14 to raise the application housing 11, whereby the sheet 14 is can be easily peeled off from the work W without damaging the . Therefore, the sheet 14 with little damage can be repeatedly used, and excellent productivity can be obtained in the substrate adsorption process.

以上、本実施形態では、研削装置１に設けられた基板吸着装置１０について説明したが、基板吸着装置１０は、これに限定されるものではなく、その他の加工装置に設けられても良い。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。 As described above, in the present embodiment, the substrate suction device 10 provided in the grinding device 1 has been described, but the substrate suction device 10 is not limited to this, and may be provided in other processing devices.
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１研削装置
１０基板吸着装置
１１貼付ハウジング
１２本体部
１３シート支持部
１４シート
１５真空ライン
１６吸引口
１８外周シール
２０テーブル
２１真空チャック
２１ａ上面
２１ｂ段差面
２１ｃ上面
２２真空ライン
２３吸引口
２４内周シール
３０往復動装置
４０といし軸
４１コラム
５０制御盤 1 Grinding device 10 Substrate adsorption device 11 Sticking housing 12 Main body 13 Sheet support 14 Sheet 15 Vacuum line 16 Suction port 18 Perimeter seal 20 Table 21 Vacuum chuck 21a Upper surface 21b Stepped surface 21c Upper surface 22 Vacuum line 23 Suction port 24 Inner circumference seal 30 Reciprocating device 40 Wheel shaft 41 Column
50 control panel

Claims

A substrate chucking device for chucking a substrate on the upper surface of a vacuum chuck,
a non-air-permeable sheet applied from above to the substrate placed on the upper surface of the vacuum chuck;
a pasting housing that supports the periphery of the sheet and contacts the vicinity of the periphery of the vacuum chuck from above;
a reciprocating device for vertically moving the application housing;
a first vacuum line for sucking gas from between the vacuum chuck and the substrate;
a second vacuum line for sucking gas from between the vacuum chuck and the sheet ;
The application housing has a body portion and a sheet support portion detachably attached to the body portion from below,
The seat is sandwiched and fixed between the body portion and the seat support portion,
the second vacuum line extends through the application housing;
The substrate suction device , wherein the suction port of the second vacuum line is formed in the sheet supporting portion .

2. The substrate suction device according to claim 1 , wherein a peripheral seal surrounding the substrate and abutting against the vacuum chuck and the application housing is provided in the vicinity of the periphery of the vacuum chuck or the application housing.