JP7250485B2 - 保持装置および保持方法 - Google Patents

Description

本発明は、保持装置および保持方法に関する。

従来、被保持面の形状が異なる保持対象物を選択的に保持可能な保持面を有する保持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－２２６６０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたチャックテーブル１（保持装置）は、保持面に複数の吸引部２、３ａ、３ｂ、４（保持部）を有する１つの枠体１０（保持手段）で保持対象物を保持するので、吸引力（保持力）を付与する保持部の数が保持対象物の被保持面の形状に応じて多くなり、保持力を付与するためのエネルギー消費が増加するという不都合がある。

本発明の目的は、被保持面の形状が異なる保持対象物を選択的に保持することができ、保持力を付与するためのエネルギー消費が増加することを抑制することができる保持装置および保持方法を提供することにある。

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

本発明によれば、保持手段の向きを保持面内で変更して保持対象物に対する保持部の位置を変更するので、保持力を付与する保持部の数が保持対象物の被保持面の形状に応じて多くなることを防止して、被保持面の形状が異なる保持対象物を選択的に保持することができ、保持力を付与するためのエネルギー消費が増加することを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る保持装置の説明図。 本発明の変形例に係る保持装置の説明図。 本発明の変形例に係る保持装置の説明図。

以下、本発明の一実施形態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、前記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Ｙ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、保持装置ＥＡは、保持対象物を保持可能な保持面１２に保持部１１を有する２つの保持手段１０と、２つの保持手段１０を相対移動させる移動手段２０とを備えている。

保持手段１０は、保持面１２を有するテーブル１３と、配管１４Ａを介して保持部１１に接続された減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段１４とを備え、円形状の被保持面を有する保持対象物としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」ともいう）ＷＦ１と、ウエハＷＦ１の直径と同じ長さの１辺を有する正方形状の被保持面を有する保持対象物としての基板ＷＦ２とを、保持面１２で選択的に保持可能になっている。
保持部１１は、半円形状の円弧部１１Ａと、円弧部１１Ａの端部を結ぶ１つの直線部１１Ｂとを備え、ウエハＷＦ１を２分割した形状とされている。

移動手段２０は、複数の駆動機器としての直動モータ２１と、各直動モータ２１の出力軸２１Ａに支持され、出力軸２２Ａでテーブル１３をそれぞれ支持する複数の駆動機器としての回動モータ２２とを備えている。

以上の保持装置ＥＡの動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）、（Ｂ）中実線で示す初期位置に各部材が配置された保持装置ＥＡにおいて、ウエハＷＦ１を保持面１２で保持するときは、保持装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）または、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、同図中二点鎖線で示すように、ウエハＷＦ１を保持面１２上の所定の位置に載置する。すると、保持手段１０が減圧手段１４を駆動し、保持部１１でのウエハＷＦ１の吸着保持を開始する。この際、ウエハＷＦ１の被保持面の円周部を保持部１１で吸着保持することができる。

次いで、ウエハＷＦ１に接着シートを貼付するシート貼付手段やウエハＷＦ１から接着シートを剥離するシート剥離手段等の図示しない処理手段によって、ウエハＷＦ１に所定の処理が施されると、保持手段１０が減圧手段１４の駆動を停止し、保持部１１でのウエハＷＦ１の吸着保持を解除する。その後、使用者または図示しない搬送手段がウエハＷＦ１を次工程に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。

一方、基板ＷＦ２を保持面１２で保持するときは、移動手段２０が直動モータ２１および回動モータ２２を駆動し、図１（Ｂ）中二点鎖線で示すように、一方のテーブル１３を上昇させて１８０度回転させた後、当該一方のテーブル１３を下降させる。次いで、移動手段２０が直動モータ２１および回動モータ２２を駆動し、上記と同様の要領で他方のテーブル１３を上昇させて１８０度回転させた後、当該他方のテーブル１３を下降させ、図１（Ｃ）に示すように、円弧部１１Ａ同士を対向させた状態にする。これにより、移動手段２０は、保持手段１０の向きを保持面１２内で変更して保持対象物に対する保持部１１の位置を変更する。

そして、使用者または図示しない搬送手段が、図１（Ｃ）中二点鎖線で示すように、基板ＷＦ２を保持面１２上の所定の位置に載置すると、保持手段１０が減圧手段１４を駆動し、保持部１１での基板ＷＦ２の吸着保持を開始する。この際、基板ＷＦ２の被保持面の角部を保持部１１で吸着保持することができる。次いで、図示しない処理手段によって基板ＷＦ２に所定の処理が施されると、保持手段１０が減圧手段１４の駆動を停止し、保持面１２でのウエハＷＦ１の吸着保持を解除する。その後、使用者または図示しない搬送手段が基板ＷＦ２を次工程に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、保持手段１０の向きを保持面１２内で変更して保持対象物に対する保持部１１の位置を変更するので、保持力を付与する保持部１１の数が保持対象物の被保持面の形状に応じて多くなることを防止して、被保持面の形状が異なるウエハＷＦ１および基板ＷＦ２を選択的に保持することができ、保持力を付与するためのエネルギー消費が増加することを抑制することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。

例えば、保持装置ＥＡは、図２（Ａ）に示すように、４つの保持手段１０Ａを有する構成でもよく、保持手段１０Ａは、保持部１５が設けられたテーブル１３Ａを有し、保持部１５は、４分の１の円形状の円弧部１５Ａと、一方の端部が円弧部１５Ａに連接し、他方の端部同士が結合した２つの直線部１５Ｂとを備え、ウエハＷＦ１を４分割した形状とされている。保持手段１０Ａで基板ＷＦ２を保持するときは、移動手段２０が、図２（Ｂ）に示すように、４つのテーブル１３Ａのそれぞれを１８０度回転させてもよいし、図２（Ｃ）に示すように、２つのテーブル１３Ａを１８０度回転させ、２つのテーブル１３Ａを９０度回転させてもよいし、１つまたは３つのテーブル１３Ａを１８０度回転させ、残りのテーブル１３Ａを９０度回転させてもよい。
保持装置ＥＡは、図２（Ｄ）に示すように、１つの保持手段１０と、２つの保持手段１０Ａとを有する構成でもよい。保持手段１０、１０Ａで基板ＷＦ２を保持するときは、移動手段２０が、テーブル１３、１３Ａをそれぞれ１８０度回転させてもよいし、テーブル１３を１８０度回転させ、テーブル１３Ａを９０度回転させてもよい。
保持装置ＥＡは、図２（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、テーブル１３Ｂの三角形状の保持面１２Ｂに半円形状の保持部１１を有する２つの保持手段１０Ｂを備え、ウエハＷＦ１や平行四辺形状の被保持面を有する図示しない保持対象物を選択的に保持する構成であってもよい。
保持装置ＥＡは、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、テーブル１３Ｂの三角形状の保持面１２Ｂに円形状の保持部１６を有する２つの保持手段１０Ｃで、長さの異なる長方形状の被保持面を有する保持対象物ＷＦ３、ＷＦ４を選択的に保持するものであってもよいし、図３（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、テーブル１３の長方形状の保持面１２に長方形状の保持部１７を有する２つの保持手段１０Ｄで、円形状の被保持面を有する保持対象物ＷＦ５と、環状の被保持面を有する保持対象物ＷＦ６とを選択的に保持するものであってもよい。
保持装置ＥＡは、保護対象物を研磨する研磨装置や研削する研削装置、保護対象物に接着シートを貼付するシート貼付装置、保持対象物に貼付された接着シートを保持対象物から剥離するシート剥離装置、保持対象物を位置決めする位置決め装置、保持対象物に紫外線や熱等のエネルギー線を照射する照射装置等に採用されてもよい。

保持手段１０、１０Ａは、図３（Ｅ）に示すように、保持部１１が設けられた半円形状のテーブル１３Ｃを採用してもよいし、図３（Ｆ）に示すように、保持部１５が設けられた４分の１の円形状のテーブル１３Ｄを採用してもよく、保持面１２が保持部１１、１５を含む大きさであれば、円形状、三角形状等の任意の形状のテーブル１３、１３Ａを採用してもよい。
保持手段１０、１０Ａ、１０Ｂは、ウエハＷＦ１にオリエンテーションフラットやノッチが設けられている場合のように、切欠部を有する保持対象物を保持する場合、保持部１１、１５を保持対象物の外形に沿った形状の第１保持部と、当該第１保持部に連接する第２保持部とに区画する区画部を備えていてもよい。
保持手段１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着等で保持力を付与してもよく、この場合、各保持部１１、１５、１６、１７に電極、接着剤、粘着剤、磁石、吸引孔等を設けてもよい。
減圧手段１４は、複数の保持手段１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄで共用されてもよいし、保持手段１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄごとに独立して設けられてもよい。

移動手段２０は、テーブル１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄを上昇させた状態で、他のテーブル１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄを上昇させずに回転させてもよい。
移動手段２０は、図３（Ｇ）に示すように、複数の回動モータ２２と、各回動モータ２２を別々のスライダ２３Ａで支持する駆動機器としてのリニアモータ２３とを備え、リニアモータ２３でテーブル１３を左右方向に移動させてから、回動モータ２２でテーブル１３を回転させてもよい。

接着シートおよび保持対象物の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感熱接着性の接着シートが採用された場合は、当該接着シートを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプ等の加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、このような接着シートは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、保持対象物としては、例えば、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、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の保持対象物に貼付することができる。

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、保持手段は、保持対象物を保持可能な保持面に保持部を有するものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のもの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）。
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およ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）。

ＥＡ…保持装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ…保持手段
１１、１５、１６、１７…保持部
１１Ａ、１５Ａ…円弧部
１１Ｂ、１５Ｂ…直線部
１２…保持面
２０…移動手段
ＷＦ１…ウエハ（保持対象物）
ＷＦ２…基板（保持対象物）

Claims (2)

1. 保持対象物を保持可能な保持面に保持部を有する複数の保持手段と、
   前記複数の保持手段を相対移動させる移動手段とを備え、
   前記複数の保持手段は、互いの保持面が隣接するように配置され、
   前記移動手段は、前記保持手段の向きを保持面同士が隣接するように保持面内で変更して保持対象物に対する前記保持部の位置を変更することを特徴とする保持装置。
2. 保持対象物を保持可能な保持面に保持部を有する複数の保持手段と、
   前記複数の保持手段を相対移動させる移動手段とを備えた保持装置で保持対象物を保持する保持方法であって、
   前記複数の保持手段は、互いの保持面が隣接するように配置され、
   前記移動手段で前記保持手段の向きを保持面同士が隣接するように保持面内で変更して保持対象物に対する前記保持部の位置を変更することを特徴とする保持方法。

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