JPH02156651A - ウエーハのハンドリング装置 - 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、半導体ウェーへの製造工程中や検査工程中
において、ウェーへの表面に非接触で当該ウェーハをロ
ーディング、アンローディングするための装置に関する
。

（従来の技術） 従来、ウェーハを該ウェーハの表面に非接触でローディ
ング・アンローディングそして搬送する装置として、ガ
スを利用したベルヌーイ方式のものと、機械的チャッキ
ング方式のものが知られている。前者は、ウェーハに対
してＮ２等ガスを噴き当ててウェーハの裏面側にガスを
注入し、以て該ウェーハを浮き上らせて一定位置に保持
するものであり（第３図参照）、後者は、面取り加工し
たウェーハのエツジ部を機械的にチャッキングするもの
である。

（発明が解決しようとする課題） 前者に依れば、ウェーハをガスで保持するため、ウェー
ハに機械的ダメージが全く付かないという利点はあるが
、反面、ローディング・アンローディング中にガスを噴
き出すので、例えばクリーン度の低い環境にあっては、
ダストを撒き散らして他のウェーハにダストを付着させ
てしまうという事態を生じ、従ってクリーン度の低い所
では使用できない、また、搬送中にもガスを吹き出すの
で、ランニングコストが高くなるという問題がある。

また、後者に依ればウェーハが機械的にチャッキングさ
れるため機械的ダメージが付きやすく、機械的精度を必
要とすることのほか、ウェーハの位置検出装置が必須不
可欠であり、ＯＦ（オリエンテーションフラット）合せ
の操作が必要であると共に、機械的動作たるチャッキン
グそのものがダストの発塵要因となる。

本発明は、上記問題点を解消することを課題としてなさ
れたものである。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、底面に円板形のガス案内フランジ
が形成され、中央にはガス噴出路をそして該ガス噴出路
の外表面側にガス吸引路を有する二重管構造の基材と、
チャック対象たるウェーハへの距離に応じてガス案内フ
ランジの端縁部にて放射方向に進退移動せしめられるウ
ェーハ保持爪とから構成され、ガス案内フランジの内側
寄り位置に、該フランジ下に存するガスをガス吸引路へ
導く連通孔を形成してなるウェーハのハンドリング装置
にある。

（作　用） 本発明に係るウェーハのハンドリング装置は、次の如く
使用する。

まず、チャッキング前にウェーハ保持爪を外方に後退さ
せておき、チャッキングしようとするウェーハの直上か
ら本発明の装置を降下させ、適当位置まで降下したなら
ば、ガス噴出路からガスを噴出させてウェーハとガス案
内フランジとの間にガスを流し、同時に両者間に存する
ガスを連通孔からガス吸引路に吸入し、ウェーハをフラ
ンジ部側に浮上させ、ウェーハが所定位置まで浮上した
ならばウェーハ保持爪を内側に進出させて上記ガスの噴
出及び吸引を停止する。この結果、ウェーハは自然落下
し、ウェーハ保持爪によって、ウェーハの裏面が受は止
められることになる。そして、上記操作中、噴出ガスば
ダスト抜孔からガス吸引路に吸い出され、外部へは放出
されない。

（実施例） 以下、本発明を、一実施例を示す図面に基いて説明する
。

第１図は本発明に係る装置の縦断面図、第２図は同上の
平面図であって、これらの図に示すように、本発明の装
置は、概ねラッパ形状をした二重管構造の基材１と、ウ
ェーハ保持爪２とから構成される。

具体的に説明すると、基材１の中央にガス噴出路１１が
形成され、該ガス噴出路１１の外表面側にガス吸引路１
２が形成され、上記ガス噴出路１１の下端縁に、噴出さ
れたガスＧをウェーハＷ表面に拡散案内するためのガス
案内フランジ１３が形成されている。すなわち、ガス案
内フランジ１３直下にウェーハが位置している場合に、
ガス噴出路１１からガスＧが噴出されると、噴出された
ガスＧは、ガス案内フランジ１３とウェーハＷとで形成
される間隙に流出拡散することになる。

１４はガス案内フランジ１３の内側寄り位置において、
同心円上に多数形成された連通孔であり、該連通孔１４
は、前記ガス案内フランジ１３とウェーハＷとの間に存
するガスＧをガス吸引路１２に吸い込む通路となされて
いる。つまり、連通孔１４にガスＧが吸い込まれる時に
生ずる核部の負圧によって、ウェーハＷが浮上せしめら
れる。１５は上記ガスＧの噴出・吸入を調整するバルブ
である。

上記した構成は、本発明のベルヌーイ方式的な部分に係
る。そして、本願発明は更に機械的なチャッキング方式
に類似の構成部分を備えている。

すなわち、上記ウェーハ保持爪２は、スプリング２１に
よって内側に付勢された状態にて、上記基材１の外周端
縁に複数箇所取付けられており、更に上記ウェーハ保持
爪２は、側面視コ字状とされて、その下側張り出し部２
２が、ガス案内フランジ１３の少し下方で内側に向って
突出した形態に取付けられている。そして、上記下側張
り出し部２２の上面には、ウェーハＷの裏面を魚皮承す
るための魚皮承部２３が形成されている。そして上記ウ
ェーハ保持爪２の上側張り出し部２４は、上述のスプリ
ング２１によって内側に引っ張られている。

２５は、上記ウェーハ保持爪２の上側張り出し部２４の
延長端に固着された圧縮板で、この圧縮板２５は、今一
つのガス流路２６内に位置している。このガス流路２６
にガスが送給されると、上記圧縮板２５は外側に移動せ
しめられ、これによりスプリング２１を圧縮し、以てウ
ェーハ保持爪２１は外側に後退させられる。また、ガス
送給が停止すると、スプリング２１の弾性力によって、
ウェーハ保持爪２１は内側に復帰する。

２７は上記スプリング２１を収めている駆動部で、該駆
動部２７とガス吸引路１２とを区画する壁板には、駆動
部２７内で生ずるダストを排出するためのダスト抜孔２
８が形成されている。このダスト抜孔２８によって、ダ
ストは外部に放出されずに済む。

２９は圧縮ガス流路２６に設けられたバルブである。３
は制御ボックス、４はガス案内フランジ１３に設けたセ
ンサであり、センサ４でウェーハＷまでの距離を検知し
、制御ボックス３で上記バルブ１５．２９の開閉を自動
制御する構成とされている。

次に、本発明の装置を用いてウェーハをローディングす
る場合について説明する。

前記ガス案内フランジ１３がウェーハＷの直上に来る前
に、バルブ２９を開いて圧縮板２６を押圧してスプリン
グ２１を縮めつつ、ウェーハ保持爪２を外側に後退せし
め、基材１のガス案内フランジ１３をウェーハＷの直上
から降下させる。

この降下時にセンサ４がウェーハＷまでの距離を検知し
、適位距離に到ったならば制御ボックス３からの信号に
よりバルブ１５が開き、ガス噴出路１２からガスＧが噴
出され、同時にガス吸引路１３にガスＧが吸い込まれる
ことになり、ウェーハＷが浮上する。かくしてウェーハ
Ｗが浮上したことをセンサ４が検知したならば、再び制
御ボックス３の作動でバルブ２９が閉じ、ウェーハ保持
爪２がスプリング２１によって引っ張られて内側に移動
し、更にバルブ１５が閉じてガスＧの噴出・吸引が停止
され、ウェーハＷがウェーハ保持爪２の下側張り出し部
２２上に自重により落下し、ウェーハＷの裏面が魚皮承
部２３によって支えられる。この状態でウェーハＷは搬
送される。勿論アンローディングの時は、上記操作が逆
に行なわれる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、底面に円板形のガス案
内フランジが形成され、更に中央にガス噴出路をそして
該ガス噴出路の外表面側にガス吸引路を有する二重管構
造の基材と、チャック対象たるウェーハへの距離に応じ
てガス案内フランジの端縁部にて放射方向に自動的に進
退移動せしめられるウェーハ保持爪とからなり、ガス案
内フランジの内側寄り位置に、該フランジ下に存するガ
スをガス吸引路へ導く連通孔を形成したものであり、使
用されるガスが装置外に逸出しないためダストを撒き散
らすことがなく、従って、他のウェーハを汚すという事
態が避けられ、クリーン度の低い（例えばクリーンクラ
ス１０００程度の）環境でも十分使用できる。更に、ウ
ェーハの搬送中はガスを使用しないためランニングコス
トを低減できる利点があり、また、ＯＦ合せの必要がな
く、水平方向のウェーハ位置検出装置が不要である等多
大の長所を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す縦断面図、
第２図は同上の平面図、第３図はベルヌーイ方式の従来
例図である。 １・・・基材　　　　　　２・・・ウェーハ保持爪１１
・・・ガス噴出路　　１２・・・ガス吸引路１３・・・
ガス案内フランジ Ｗ・・・ウェーハ　　　　Ｇ・・・ガス特許出願人　九
州電子金属株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 底面に円板形のガス案内フランジが形成され、中央には
   ガス噴出路をそして該ガス噴出路の外表面側にガス吸引
   路を有する二重管構造の基材と、チャック対象たるウェ
   ーハへの距離に応じてガス案内フランジの端縁部にて放
   射方向に進退移動せしめられるウェーハ保持爪とからな
   り、ガス案内フランジの内側寄り位置に、該フランジ下
   に存するガスを前記ガス吸引路へ導く連通孔を形成した
   ことを特徴とするウェーハのハンドリング装置