JPH01139441A - ウエーハの枚葉化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、半導体基板の製造工程において、ウェーハ
を１枚ずつ切り離しウェーハケース外へ取り出ずウェー
ハの枚葉化装置に関する。

（従来の技術） スライスされ当て板のついたウェーハは、剥離洗浄され
て後、ウェーハカセットに装入されるが、これら作業の
うち、洗浄後のウェーハをウェーハカセットに装入する
作業は、従来、作業者が重り合っているウェーハを手で
１枚ずつ剥しウェーハカセットに装入する如く行なわれ
ていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、重った状態のウェーハを空気中で一枚ずつ剥そ
うとすると、それ迄液体中に浸されていて濡れた状態に
ある重り状ウェーハの相互間に液膜の表面張力及び負圧
力が働いて、剥離するのが極めて難しい。また、人力に
依ればウェーハ同士を剥す際に無理な力が掛ってウェー
ハの外周部にチッピング等を生せしめることがあり、更
にまた、上記従来のウェーハカセットへの装入作業が単
純な繰返し作業であって作業者の負担が大きいという問
題もあった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するウェーハ枚葉化装置を
提供する目的でなされ、下記技術手段を採用している。

すなわち、本発明に係るウェーハ枚葉化装置は、ウェー
ハを１枚ずつ切り離しウェーハケース外へ取り出すウェ
ーハの枚葉化装置であって、ウェーハケース中に存在す
るウェーハの傾斜角度に対応して上下及び左右の方向に
移動可能とされた吸着部材と、前記吸着部材に対向して
設置されるスクレーパとを備えて構成した。

なお、吸着部材の上下及び左右方向の移動機構は、適宜
従来公知の移動機構を置換使用し得るものであり、また
スクレーパは、吸着部材と同一の取付材に装着する外、
他の固定部材、例えばウェーハケース等に装着すること
もできる。

（作用） 本発明装置は、重り状に配置されたウェーハに対して用
いられるものである。

すなわち、ウェーハケース受台に重り状のウェーハを載
置しておき、ここで、吸着部材にウェーハに対応した傾
斜角度を持たせると共に、該吸着部材を上下、左右に移
動させて、最外に存するウェーハの表面に該吸着部材を
吸い付かせて上方へとウェーハを引き上げるのであり、
この際、吸着部材に吸引支持されている最外のウェーハ
に付着して同行する２枚目以降のウェーハは、引上げ方
向上方に待機しているスクレーパによって進路を妨害さ
れ、下方へ掻き落されてウェーハケース受台に戻るので
あり、この結果、吸着部材によって吸引支持されている
最外のウェーハのみが取り出されることになる。

そして上記操作において、スレーパの下縁を空気中に位
置付けておいてもよいが液体中に存せしめておけば、液
体中にて枚葉化が行なわれることになり、ウェーハ間の
表面張力や負圧力が無くなり、剥離性が良くなってウェ
ーハ外周部のチッピング等が生じにくい。いずれにして
も、人手に依らず機械的に枚葉化が行われるため、ウェ
ーハに均一に負荷がかかり、ウェーハに破損を生じるこ
となく作業かスムーズに行われる。

（実施例） 以下、例示図面に基いて本発明について更に詳述する。

第１図は本発明に係る枚葉化装置の一実施例を示す正面
図、第２図は同右側面図、第３図は第１図におけるＡ−
Ａ断面図、第４図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ洗浄ケース
の平面図、正面図、右側面図であり、第５図は使用状態
を示す正面図、第６図（ａ）〜（ｄ）は枚葉化装置の作
動状態説明図である。

本発明に係る枚葉化装置は、概ね、吸着部材１とスクレ
ーパ２とからなる。そして図示実施例では、吸着部材１
とスクレーパ２とが、直角ブラケット形状の連結材３で
一体になされたものを示している。

まず吸着部材１について説明する。

吸着部材１は吸引管４の一端にパッド取付金具５によっ
て吸着パッドを取付け、吸引管４の他端に吸着用ホース
７を接続した構成とされ、上記吸引管４は、垂直バー８
の下部に、水平方向に摺動可能として支持されており、
更に、ブツシュ９を介して垂直バー８と吸着パッド６と
の間に圧縮スプリング１０を介在させ、以って吸着パッ
ド６が常時水平方向の一方（第１図における右側、以下
同じ）に突出付勢された状態となしである。

そして上記実施例装置における吸着部材１はウェーハ１
１の有無を検出する機能を有するものとしである。

すなわち上記吸引管４の上面にウェーハ有無検出用バー
１２を立設固定すると共に、垂直バー８の一側で且つ上
記ウェーハ有無検出用バー１２の上方位置に、ウェーハ
有無検出用バー１２の位置を検出するウェーハ有無検出
用スイッチ１３を設けている。このようにウェーハ有無
検出用バー１２及びウェーハ有無検出用スイッチ１３を
吸引管４の上方に設けた理由は、本発明装置が空気中は
勿論、液体中において使用されても実施できるという特
殊性に基くもので、具体的には、腐蝕等液体が付着する
ことによる問題点発生を未然に防止せんという考慮に基
〈。

そして上記吸着部材１は上下方向に移動可能な構成とさ
れている。

すなわち、吸着管４を支持する垂直バー８の上部にシリ
ンダ１４が装着され、該シリンダ１４が、略垂直方向に
伸びたシリンダケース１５の案内軸１６に沿って上下動
することにより、吸着部材１が垂直バー８と共に上下動
する構成とされている。１７は、シリンダ１４の移動量
を調整するｉ周部ボルトである。

上記シリンダケース１５の右側には、スクレーパ２を吸
着部材１に一体として取り付けるべく、直角ブラケット
形状の連結材３を固着している。

なお、１８は連結材３の補強杆を示す。従ってスクレー
パ２は吸着部材１と共に上下動することはないが、後述
する構成によって吸着部材１と共に水平方向に移動し、
且つ傾斜角度を可変する。

ここで、連結材３に対するスクレーパ２の取り付は構造
について説明する。

連結材３の右端部に、スクレーパ取り付は用ブラケット
１９が固着され、該スクレーパ取り付は用ブラケット１
９に対し、スクレーパ２が上下動操作可能として間接的
に取り付けられている。

具体的には、上記スクレーパ取り付は用ブラケット１９
に対し、シリンダケース２０を垂下状として固着してお
り、該シリンダケース２０の上下方向に伸びた案内杆２
１にシリンダ２２を係合し、該シリンダ２２に一体固着
された支杆２３を更に下方へ伸ばして設け、該支杆２３
の下端にスクレーパ２のホルダー２４を固着している。

上記ホルダー２４の保持構造は、ブロック２４ａと座板
２４ｂ間にスクレーパ２を挾み込み、ボルト（図示せず
）をスクレーパ２に形成した長孔（図示せず）に押し込
んで調整可能に締付固定した構成を採っており、スクレ
ーパ２はウェーハ１１の厚みのバラツキに対応できるよ
う弾性材で形成されている。従ってスクレーパ２は吸着
部材１とは無関係にシリンダ２２により上下動操作され
ることになる。

上記吸着部材１及びスクレーパ２は一体として水平方向
に移動操作される構成となっている。

すなわち、固定部材たるベース板２５にシリンダ摺動板
２６を取り付け、該シリンダ摺動板２６に水平方向に移
動可能としてシリンダ２７を装着し、このシリンダ２７
から左側に固定杆２７ａを突設すると共に他方上記シリ
ンダケース１５から連結杆１５ａを突設し、上記固定杆
２７ａと連結杆１５ａを枢着すると共に連結ロッド２８
を上記シリンダ２９とシリンダケース１５との間に掛は
渡し、以って、上記シリンダ２７がシリンダ摺動板２６
に対して移動することにより、吸着部材１がスクレーパ
２に一体となって水平方向に移動する構成としである。

更に上記吸着部材１及びスクレーパ２は一体として、ベ
ース板２５に対し傾斜角度を変え得る構成とされている
。

すなわち上記連結ロッド２８をシリンダ２９の伸縮ロッ
ドとなして、該連結ロッド２８の先端部（左側端部）を
シリンダケース１５から右側に突設した突杆３０に枢着
すると共に、シリンダ２９を上記水平方向移動用のシリ
ンダ２７に枢着している。３１は連結ロッド２８の伸縮
量調整ボルトを示す。従って、シリンダ２９を作動して
連結ロッド２８を伸縮動作させると、固定杆２７ａと連
結杆１５ａとの枢支点３２を中心として連結杆１５ａが
回転され、この結果吸着部材１及びスクレーパ２の垂下
角度が変ることになるのである。

上記実施例装置は、第５図に示すように、液体３３中に
ウェーハ１１を傾斜せしめて配置しておき、吸着部材１
を液体３３中に浸して吸着を行い、スクレーパ２も液体
３３中に配して、液体３３中でその機能（掻落し機能）
を発揮させる如く使用する。

ここで、３４は、ウェーハ１１を重なり状として収める
ウェーハケースであって、該ウェーハケース３４は、第
４図（ａ）〜（Ｃ）に示すように、上下面開口の角筒状
となされ、その底面近傍に２木のウェーハ支持バー３５
を掛渡し状に備えており、正面壁（第５図における左側
壁）には吸着パッド６を挿入するための挿入口３６が形
成され、他方、背面壁（第５図における右側壁）には、
開口３７か形成されている。この開口３７は、後に詳述
するように、ウェーハ有無検出に際し、ウェーハケース
３４にウェーハ１１がない場合に、吸着パッド６が該開
口を貫通すべく設けである。ここに開口３７を設けない
と、吸着パッド６がウェーハケース３４の背面壁に当接
して、そこにウェーハが存在すると誤って判断してしま
うからである。なお、上記支持バー３５は、カケ、ワレ
等のウェーハ１１が下方へ落されるよう、実施例の如く
心要最少限の２本とするのが好ましい。

上記ウェーハケース３４は、配設角度調整可能なケース
ホルダ３８によって、液体３３中で支持される。

すなわち、ケースホルダ３８の背面に上下２本の支持ア
ーム３９．４０を固着し、液体３３中に配設される大重
量物の支持体４１の正面側下部に連結杆４２を突設して
該連結杆４２に下側の支持アーム４０を枢着しく枢支点
を符号４３で示す）、更に支持体４１の側壁４４に形成
した円弧溝孔４５にボルトナツト４６を用いて上記上側
の支持アーム３９端を固着する構成としである。

従ってケースホルダ３８の傾斜角度、換言すれはウェー
ハケース３４の傾斜角度を変えたい場合には、まずボル
ト・ナツト４６を緩めて、ケースホルダ３８を枢支点４
３を中心にして回動せしめ、ケースホルダ３８が望む傾
斜角度となったときに上記ボルト・ナツトを締め、所定
の傾斜角度を保持させる。

次に本発明装置の使用の態様について具体的に説明する
。

まず、準備作業であるが、上述の如くボルト・ナツト４
６を諦緩操作してケースホルダ３８の傾斜角度を決め、
液体３３中に存する該ケースホルダ３８の所定位置に、
複数枚のウェーハ１１を収めたウェーハケース３４を載
置する。この場合、各ウェーハ１１のオリエンテーショ
ンフラットの向きは必ずしも一定でなくてよい。

そして、連結ロット２８の収縮時に、吸着パッド６の吸
着面がウェーハケース３６の正面（第５図における左側
面）壁と平行になるよう、伸縮量調整ボルトの突出量を
調整しておく。

ここで説明の都合上、吸着部材１用のシリンダ１４及び
スクレーパ２用のシリンダ２２が上昇端に存し、水平方
向移動用のシリンダ２７が左限に存し、且つ連結ロッド
２８が収縮した状態を出発点として以下説明する。

まず吸着部材１用のシリンダ１４及びスクレーパ２用の
シリンダ２２それぞれを順次降下させ、その後、水平方
向移動用のシリンダ２７を右方向に移動させて第６図（
ａ）に示す状態となす。

上記第６図（ａ）は、吸着パッド６が最外のウェーハ１
１面に押し当てられた時点の状態を示し、ここで圧縮ス
プリング１０が更に収縮され、ブツシュ９を介して吸引
ｖ４が垂直バー８の左側（ウェーハケース３４と反対の
側）に相対的に移動する。従って、この際吸引管４に取
り付けられたウェーハ有無検出用バー１２の上部をウェ
ーハ有無検出用スイッチ１３で検出し、液面上において
ウェーハ１１の有無を間接的に検知できる。なお、最外
に存するウェーハ１１とそれに続くつニーム１１との間
に存する面ズレは、吸着パット６の押し付は時に起きる
ものであり、ウェーハケース３４内での剥離性を良くし
ている。つまり吸着パッドに押し付けられた最外ウェー
ハ１１は、吸着パッド６と最外ウェーハ１１の摩擦抵抗
が、最外ウェーハ１１とそれに続く２枚目以降のウェー
ハ１１よりも大きいため、最外ウェーハ１１は吸着パッ
ド６と同じ水平方向に移動しようとし、２枚目以降のウ
ェーハ１１はウェーハ支持バー３５に沿って移動するた
め、吸着パッド６を最外ウェーハ１１に押し付けた時、
２枚目以降のウェーハとの間に面ズレを生ずる。上記説
明した第６図（ａ）の状態においてウェーハ１１をバキ
ュームチャックする。

バキュームチャック後、第６図（ｂ）に示すように、水
平方向移動用のシリンダ２７を左限側に移動させる。

この操作によって圧縮スプリング１０が再び伸び、吸着
パット６の吸着面とスクレーパ２の先端部の間隔が所定
値に、すなわちウェーハ１１の厚さに等しく設定される
。

従って、この状態（第６図（ｂ）の状態）下に吸着部材
１用のシリンダ１４を上昇せしめれば該シリンダ１４に
垂直バー８を介して一体とされている吸着部材１が上昇
し、この時に第６図（Ｃ）に示すように、最外のウェー
ハ１１に付着して同行する２枚目以降のウェーハ１１が
スクレーパ２の先端部で掻き落され、第６図（ｄ）に示
すように、１枚のウェーハ１１のみが吸着部材１に吸着
された状態となる。すなわち枚葉化される。上記したよ
うに第６図（ｂ）及び（Ｃ）における吸着パット６とス
クレーパ２との間隔をウェーハ１１の厚みに設定する必
要はあるが、実施例の構成では、スクレーパ２を弾性材
て形成していて、多少の間隔誤差は許容でき、また、ウ
ェーハ１１の厚みのバラツキに対応できる。

最後にスクレーバ２用のシリンダ２２を上昇させ、バキ
ュームチャックをＯＦＦすればウェーハ１１を取り出す
ことが出来、ここに取り出されたウェーハ１１は、図示
しないウェーハカセットに収納される。

上述の例示図面では、スクレーパ取り付は用ブラケット
１９を鋭角ブラケットとしているが、このように構成す
ることにより、スクレーパ２用のシリンダ２２が上昇し
た際、該シリンダ２２と吸着部材１用シリンダ１４との
間隔を広く設定することが出来、上昇端に位置している
吸着パッド６とスクレーパ２との干渉が防止される。

このような操作を繰り返して液面下に存するウェーハケ
ース３４内のウェーハを１枚ずつ取り出し、取り出すべ
きウェーハ１１がウェーハケース３４内に無くなると、
吸着パッド６が右限へ移動されても接触すべきウェーハ
１１がなく、従って、吸引管４が換言すればウェーハ有
無検出用バー１２が垂直バー８の左側へ相対移動せず、
ウェーハ有無検出用スイッチ１３が働かない状態となっ
て、ここに１０ツトの枚葉化作業が終る。

上記実施例ではスクレーパ２を吸着部材１に一体化した
構成としているが、ケースホルダ３８に対するウェーハ
ケース３４の挿入装置に支障が無ければケースホルダ３
８側に装着してもよい。更に上記実施例てはスクレーパ
２を上下動させる構成としているが、該スクレーパ２の
設定位置が吸着パット６の吸着面との間に一定の間隔を
調整できる構成であれば十分てあり、例えは下方の位置
に固定された構成とすることもてきる。

また、上記実施例では、各動作をシリンダで行わせる構
成としているが、勿論、モータとボールネジを連結した
駆動構成など、任意の手段を採ることができる。

なお、実施例において、スクレーパの位置を液体中とし
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではない
。液面上にスクレーパを位置させても、枚葉化がスムー
ズに行われていることを確認している。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に依れば、ウェーハを自動
的に枚葉化して取り出すことができ、ウェーハにかかる
負荷が一定してチッピング等が発生せず、作業性、歩留
り向上の両面において著しい効果を奏し、殊に、液体中
に使用してより一層の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る枚葉化装置の一実施例を示す正面
図、第２図は同右側面図、第３図は第１図におけるＡ−
Ａ断面図、第４図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ洗浄ケース
の平面図、正面図、右側面図てあり、第５図は使用状態
を示す正面図、第６図（ａ）〜（ｄ）は枚葉化装置の作
動状態説明図である。 １・・・吸着部材　２・・・スクレーパ１４．２２，２
７．２９・・・シリンダ特許出願人　九州電子金属株式
会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェーハを１枚ずつ切り離しウェーハケース外へ
   取り出すウェーハの枚葉化装置であって、ウェーハケー
   ス中に存在するウェーハの傾斜角度に対応して上下及び
   左右の方向に移動可能とされた吸着部材と、前記吸着部
   材に対向して設置されるスクレーパとを備えたことを特
   徴とするウェーハの枚葉化装置。
2. （２）前記ウェーハケースは液中に設置されると共に、
   前記吸着部材及びスクレーパの移動下限が液中に及ぶこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウェーハの
   枚葉化装置。