JPH02198151A - 基板保持ハンド - 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） 本発明は、半導体製造装置などにおけるウェハなどの基
板を真空吸着し安全に保持して搬送するための基板保持
ハンドに関するものである。

〔従来の技術〕

現在、この種の基板保持ハンド例えばウェハハンドによ
ってウェハを搬送する場合には、ウェハ表面の回路パタ
ーンに接触しないよう裏面を支持することは常識となっ
ている。そして、ウェハとハンドを固定するため真空吸
着を行っている。

しかしながら、真空吸着においては吸着エアーの圧力変
動やウェハとハンドの接触部にゴミなどが挟まり隙間が
できてエアーがもれてしまうなどの現象が発生する。そ
のため、ウェハの完全な吸着固定ができずウェハ搬送中
にウェハを落して破損してしまうなどの事故が起こり信
頼性が問題となっていた。

ｉ−こて、従来はウェハの吸着固定が不良となった場合
でもウェハを落さないよう、にウニへの円周２〜３点を
支持するウェハハンドを用いていた。

第４図は、このような従来のウェハハンドとチャックを
示す上面図である。同図において、１はウェハを載置す
るウェハチャック、２はウェハチャック１に設けられた
切欠き、３はウェハ、１６はウェハハンドのウェハ支持
部である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来例では、ウェハチャック１にウェ
ハ３を受は渡しする場合に、ウェハハンドのウェハ支持
部１６はチャック１の上面より下部にくることとなる。

したがって、第４図のようにウェハハンドのウェハ支持
部１６がチャック１に衝突しないように、チャック１に
切欠き２を多く設けなければならない。

また、チャック１にウェハ３を吸着する場合に、ウェハ
３の２〜３ケ所の位置において吸着するため、クエへの
平面矯正度が悪くなる。

さらに、チャック１とハンドのウェハ支持部１６が相対
的に８勤するとき衝突をさけるため、ハンドのウェハ支
持部１６が上に逃げるための上下機構を設ける必要があ
り、この可動部からゴミが発生しウェハの上に落ちるな
どの問題点があった。

一方、ウェハの円周付近の一ケ所を吸着して支持するよ
うにすれば上記の問題はほとんど解決するが、さきに述
べたウェハ吸着不良によりウェハ脱落の危険性が増すと
いう問題点があった。

本発明は、上述の従来形における問題点に鑑み、基板の
吸着不良が発生した場合にも基板がハンドから脱落する
ことなく、基板の平面矯正度に影響を与えることなく、
さらにウェハハンドの上下動機構も不要とする基板保持
ハンドを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段および作用）上記の目的を
達成するため、本発明は、基板ハンドに基板の片面を吸
着する第１の基板支持部材と、基板のもう一方の面を押
えるため上下動可能な第２の基板支持部材と、さらに基
板の吸着圧を検知する機構とを設け、この検知機構が吸
着圧の低下を検知したときには第２の基板支持部材が基
板の側に移動し、第１の基板支持部材と第２の基板支持
部材との間にウェハを挟持することとしている。

上記構成によれば、十分な吸着圧で基板を保持している
間は第１の基板保持部材のみで基板を保持し、一方吸着
圧が低下した場合は、直ちに第２の基板保持部材が基板
に接触して、第１の基板保持部材と第２の基板保持部材
とで基板を挟持する。したがって、基板の脱落が防止さ
れる。

また、基板の円周付近の１ケ所を支持するだけで済むた
め、基板チャックの切欠き部を１ケ所にして基板の平面
矯正度の悪化を防止でき、基板チャックとハンドの衝突
をさけるためハンド可動部を設ける必要も無くなる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るウェハハンドとウェ
ハチャックの上面図である。同図において、１はウェハ
チャックであり図示しないステージ上に取付けられＸＹ
力方向紙面の上下および左右方向）と上下方向（紙面に
垂直な方向）に移動可能である。２はウェハハンドと干
渉しないための切欠き部であり、第１図では破線で示し
ている。３はウェハである。４はウェハハンドのウェハ
裏面支持部材（第１の基板保持部材）、５はハンド先端
に設けられたウェハ吸着のためのバキューム吸着穴であ
り、第１図ではウェハハンドのその他の部分は省略して
いる。なお、ウェハハンド全体は図示しない機構により
矢印Ａの方向に移動可能である。

第２図は、本実施例のウェハハンドとチャックを横から
見た断面図である。同図において、第１図と同じ付番は
同一の部材を示すものとする。第２図において、６はウ
ェハ裏面支持部材（第２の基板保持部材）であり、板バ
ネによってウェハ裏面支持部材４に取付けられている。

この板バネはウェハ裏面支持部材６を矢印Ｂの方向（紙
面の下方向）に押しつけている。

７はウニ八表面接触部材であり、ウェハ３を破損しない
ようラバー等の柔い材質でできている。

８はウェハ３をバキューム吸着穴５が吸着したときのバ
キューム吸着圧を検出し、その圧力とあらかじめ設定さ
れた基準圧とを比較してオン／オフ信号を送出するバキ
ュームスイッチである。また、９はソレノイド、１０は
ソレノイド９内の鉄芯、１１はウェハ裏面支持部材６に
開けられた穴である。穴１１にソレノイド鉄芯１０の先
端が差込まれるとウェハ裏面支持部材６の板バネが動か
ないよう拘束され、このと齢つニへ表面支持部材６の端
部の接触部材７はウェハ３に非接触の状態となる。１２
はウェハ裏面支持部材４の内部を貫通しているバキュー
ム穴で、図示しないバキューム供給源につながっている
。

第３図は、本実施例のハンドの電気的動作を説明するた
めの回路図である。同図において、第１図および第２図
と同じ付番は同一の部材を示すものとする。第３図にお
いて、１３はハンドの動作を制御するＣＰＵである。１
４は回路中に設けられた安全スイッチであり、誤ってウ
ニへ表ｍｌ支持部材６が動いてウェハ３の表面に接触し
ないようＣＰＵ　１３によりオン／オフされる。１５は
半導体製造装置本体の電源とは独立した電源であり、ソ
レノイド９を駆動するための電源である。

上記構成において、ウェハチャック１からウェハハンド
４へのウェハ３の受渡しを例に動作を説明する。

まず、ウェハチャック１上にはウェハ３が置かれている
ものとする。この状態において、ウェハハンド４は第１
図に示すよう図示しない駆動機構によりウェハチャック
１の切欠き部２に挿入される。このとき、第２図に示す
ように穴１１にはソレノイド鉄芯１０が差込まれており
、板バネの戻り力を拘束している。したがって、ウェハ
裏面支持部材６の表面接触部材７はウェハ３に接触しな
い状態となりている。この時点で安全スイッチ１４はＣ
ＰＵ１３によりオフになっている。

次に、ウェハチャック１は図示しない機構により下降し
、第２図に示すようにウェハ吸着穴５がウェハ３の裏面
に接触して停止する。

その後、バキューム穴１２からバキュームが弓かれる。

バキューム穴１２の内部が基準圧以下になると、バキュ
ームスイッチ８はＣＰＵ１３に対しバキュームオン信号
を送出する。なお、この基準圧はあらかじめ正常にウェ
ハを搬出しているときのバキューム圧を測定しバキュー
ムスイッチ８に設定したものである。これによりウェハ
３はウェハハンド４上に固定された事になる。ｃｐｕ　
ｔ３は、安全スイッチ１４をオンとし、第３図の回路の
動作が可能になる。

次に、ウェハチャック１の全体はさらに下降しウェハチ
ャック１とウェハ３は分離する。そして、ウェハ３はウ
ェハハンドのウェハ裏面支持部材４に保持され次のステ
ージへと搬送される。

この状態で、バキューム元圧の低下やウェハハンドとウ
ェハ間に隙間ができるなどの理由によりウェハ吸着不良
が発生したとする。

このとき、バキューム穴１２の内部のバキューム圧は低
下し、バキュームスイッチ８はこのバキューム圧が基準
圧以下になると、ＣＰＵ１３に対しバキュームオフ信号
を送出する。同時に第３図の回路が導通状態となり、ソ
レノイド９の鉄芯１０が移動し穴１１から抜ける。これ
により、ウェハ裏面支持部材６は板バネの力が解放され
第２図の矢印Ｂの方向へ動く。そして、ウニ八表面接触
部材７がウェハ３の表面に接触し、ウェハ裏面支持部材
４との間にウェハ３を挟み込んで保持しウェハ３の落下
を防止する。

〔他の実施例〕

上記の実施例では、ウェハを搬送するためにウェハの裏
面を吸着し吸着圧の異常があった場合はクエへの表面に
支持部材を接触させウェハを挟み込んだが、マスクのよ
うな裏面にパターンを有する基板を保持する場合には、
表面側を吸着し裏面に支持部材を接触させて挟み込んで
もよい。

また上記の実施例では、ウェハの脱落を検知してウェハ
裏面支持部材を移動させたが、あらかじめウェハ裏面部
材がウェハを吸着した時点で、ウェハ裏面支持部材をウ
ェハ接触部とウェハが接触しない程度の隙間を持つ位置
まで移動させておいてもよい。これにより、ウェハの脱
落時にはウェハが斜めに傾き、ウニ八表面と裏面に支持
部材が接触しウェハを落下させないという効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ウェハなどの基
板の片面を吸着する第１の基板支持部材と、もう一方の
面の側に第２の支持部材とを設け、第１の基板支持部材
の基板吸着圧の低下を検出した場合には第２の支持９部
材を基板表面に接触させて基板を挟持するようにしてい
るので、基板の脱落を防止でき、基板搬送時には十分な
安全性を保つことができるようになった。

さらに、従来は基板の脱落防止のためウニ八円周の２〜
３ケ所を支持していたものが１ケ所ですむようになった
ため、チャックの切欠き部が１ケ所ですみ、基板吸着時
の平面矯正度の悪化が防止される。また、チャックとハ
ンドが１訂突しないためのハンド上下動機構が必要ない
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るウェハハンドがウェ
ハとチャックの間に挿入された状態を示す上面図、 第２図は、第１図のウェハハントの周辺を横から見た断
面図、 第３図は、上記実施例における電気系のブロック回路図
、 第４図は、従来のウェハハンドとチャックを示す上面図
である。 １：ウェハチャック、２：ウェハチャックの切欠き、３
：ウェハ、４：ウェハ裏面支持部材、５ニバキユ一ム吸
着穴、６：ウェハ裏面支持部材、７　ウェハ接触部材、
８．バキュームスイッチ、９：ソレノイド、１０：ソレ
ノイド内鉄芯、１１：鉄芯挿入穴、１２：バキューム穴
、１３：ＣＰＵ、１４：安全スイッチ、１５．バッテリ
ー　１６：従来のウェハハント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の片面を吸着して該基板を支持する第１の基
   板支持部材と、 該基板片面と対向する基板対向面の側に設けられ、該基
   板対向面に接触し上記第１の基板支持部材と共働して基
   板を挟持する接触状態と該基板対向面に非接触の非接触
   状態とを選択可能な第２の基板支持部材と、 上記第１の基板支持部材の基板吸着状態の検出機構と、 該検出機構により基板と上記第１の支持部材との吸着状
   態不良を検出したとき、上記第２の支持部材を非接触状
   態から接触状態に移行させ基板を上記第１と第２の基板
   支持部材間に挟持せしめる制御手段と を具備することを特徴とする基板保持ハンド。