JPH024144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体ウエーハを取り扱うための真空
ピツクに関するもので、特に、カセツトウエーハ
ホルダーからウエーハを取り出し、挿入するのに
適した真空ピツクに関するものである。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 半導体デバイスの製造において、半導体ウエー
ハは、イオン注入器、熱処理装置、スパツタリン
グ装置、エツチング装置のような個々の処理装置
で一連の処理工程を受ける。各処理装置におい
て、ウエーハを必要な処理の位置に導入し、処理
後ウエーハを取り除くことが必要である。デバイ
スがより小さく、そしてより複雑になればなるほ
ど、ミクロン程度の傷を受けるというリスクも増
大する。したがつて、自動化されたウエーハ取扱
装置によつて脆弱なウエーハが汚染を受けないよ
うに、また傷を付けられないようにすることが必
要である。

半導体製造の業界では、半導体ウエーハをカセ
ツトの中に貯蔵し、そして輸送することが一般的
となつている。そのカセツトでは、複数のウエー
ハが垂直で且つ密に並べられている。ウエーハは
上下から接近可能となつている。

カセツトからウエーハを取り出す従来の技術と
しては、水平方向に向けられたウエーハを有する
カセツトを垂直方向に配置し、カセツトの垂直方
向の割出後一対の駆動ベルトにより１度に１つず
つウエーハを取り出すものがある。このような装
置は、水平方向に向けられたウエーハの上端面が
微粒子で汚染されるという欠点があつた。更に、
ベルト装置では、カセツト内のウエーハに任意に
接近することができず、全てのウエーハを取り出
すまで端から順にウエーハを取り出さざるを得な
かつた。

カセツト内のウエーハを取り扱う他の技術とし
ては、ウエーハの端を収容するわん曲した溝をも
つウエーハ昇降ブレードによりウエーハを処理位
置へと上下動させるものがある。この装置はカセ
ツト内のウエーハに任意に接近できる。しかし、
これはウエーハに傷をつける危険性がある。

真空ピツクもまた半導体ウエーハを取り扱うた
めに利用されてきた。典型的には、真空ピツクが
真空にされるとそのピツクの支持面はウエーハの
裏面を吸いつける。しかし、真空ピツクは、ウエ
ーハの不確実な位置、スロツト内でウエーハが傾
いていること、更にカセツト自身の公差によりウ
エーハをカセツトから直接取り出すために利用さ
れていなかつた。これら要素は、カセツト内から
のウエーハの取出し、再配置を隣接したウエーハ
に傷つけることなく行うことを困難にしていた。

本発明の目的は、デイスク形状の薄い被加工物
を取り扱う新規な真空ピツクを提供することであ
る。

本発明の他の目的は、密に配列された半導体ウ
エーハに接近できる新規な真空ピツクを提供する
ことである。

更に、本発明の他の目的は、被加工物の位置を
いろいろに変化させるための柔軟な被加工的握持
手段を有する新規な真空ピツクを提供することで
ある。

問題点を解決するための手段 本発明に従い、これら及び他の目的並びに効果
は、空胴を有する被加工物支持面を含むハウジン
グ、閉鎖領域を形成するために前記空胴の少なく
とも一部を覆う弾性のある柔軟部材、ハウジング
に関して相対的な移動が可能になるように柔軟部
材に取り付けられ、被加工物を収納する実質的に
平坦な表面部分を有する堅固なチヤツク、及び閉
鎖領域に連結された真空源から成る真空ピツクに
より成し遂げられる。チヤツク及び柔軟部材は、
チヤツクの表面部分と閉鎖領域との間を連結する
貫通通路を有する。チヤツクは閉鎖領域を真空に
すると緊張位置に位置し、真空を解除すると引込
み位置に位置する。

実施例 本発明を実施した真空ピツク１０の断面図が第
１及び第２図に示されている。その真空ピツク１
０の正面図は第３図に示されている（縮尺は第１
及び第２図と異なつている）。真空ピツク１０は、
薄く伸長したハウジング１２を含み、その先端が
第１−３図に示されている。ハウジングが薄く、
伸長した形をしているため、ピツクは密に配置さ
れている半導体ウエーハの間に挿入でき、個々の
ウエーハを取り出すことができる。図示のハウジ
ング１２の他端は、真空ピツクの位置を決定し、
真空動作を制御する機械的制御装置に連結されて
いる。１つの好適な実施例において、真空ピツク
１０は自動ウエーハ取扱いロボツトアームの一端
に取り付けられる。

ハウジング１２の片側はほぼ平坦なウエーハ支
持面１４であり、その支持面は浅い円筒状の空胴
１６を有している。少なくとも、空胴１６の一部
が、閉鎖領域２０を形成するため、薄く弾性的な
柔軟部材１８により覆われている。柔軟部材１８
は、典型的には、薄いラバーマツトであり、ハウ
ジング１２の周囲に取り付けられている。好適実
施例において、ほぼ円筒状ハウジング部分２２が
ハウジング１２内の嵌合凹所２４内に取り付けら
れている。柔軟部材１８は、RTVのような適当
な接着剤により凹所２４内にあるハウジング部分
２２に接着されている。そのハウジング部分は凹
所２４内に設置され、適当な取付金具により取り
付けられている。柔軟部材１８はウエーハ支持面
１４の平面と平行で、その平面から離れている。

ほぼデスク形状の堅固なチヤツク３０が、
RTVのような適当な接着剤によつて柔軟部材１
８に取り付けられている。チヤツク３０はほぼ平
坦なウエーハ支持表面３２を有し、その表面には
真空作用を確実に均一化させるための浅い凹所３
４がある。流体通路３６がウエーハ支持表面３２
からチヤツク３０を貫通し、そして柔軟部材１８
をも貫通し、閉鎖領域２０に伸びている。ハウジ
ング１２内の流体通路３８が閉鎖領域２０に連結
され、制御弁４０を介して真空ポンプ４２に至つ
ている。第１−３図の実施例において、通路３８
は、ピツク組立体１０の背面を削り、薄い輪郭を
形成すべく接着テープ４４を覆うことにより形成
される。制御弁４０はピツク組立体１０への真空
作用を制御し、好適には、コンピユータ又は他の
電子制御装置により制御される。ハウジング１２
の先端は真空ピツク組立体１０を被加工物から離
れるようにテーパーが付けられ、被加工物への接
触を避け、その損傷を防止している。

閉鎖領域２０を真空にしていないときは、柔軟
部材１８の弾性のため、チヤツク３０は第１図に
示されているように緊張した位置にある。その緊
張位置にあるとき、ウエーハ支持表面３２はウエ
ーハ支持面１４の外側に位置している。この位置
において、チヤツク３０は、ウエーハの裏面と接
触してハウジング１２に関して、限定された範囲
内において内側に又は外側に移動し、そして僅か
に傾斜又は回転する。この傾斜により、カセツト
内で傾むいているかもしれないウエーハ表面との
確実で且つ信頼性のある接触が行える。

閉鎖領域２０を真空にすると、柔軟部材１８及
びチヤツク３０は空胴１６内に引き込まれ、引込
位置に位置する。その引込位置において、ウエー
ハ支持面１４及びチヤツク３０のウエーハ支持面
３２は、ウエーハをそれら両表面で真空吸引保持
するように同一平面となる。引込位置では、柔軟
部材１８は多少伸びる。したがつて、閉鎖領域２
０の真空が解除されると、柔軟部材１８の弾性に
より第１図にあるように緊張位置に戻る。

流体通路３６の直径は、チヤツク３０をウエー
ハとともに又はウエーハなしで空胴１６内に引き
込むことができ、そして確実なウエーハとの付着
を可能ならしめる所定の真空レベルとなり得るよ
うに選択される。一実施例において、流体通路の
直径は0.0635cm（0.25 inch）真空レベルは水銀柱
で約50.8−63.5cm（20−25inch）である。

ウエーハをカセツトホルダーから取り出す真空
ピツク１０の動作が第４Ａ−４Ｃ図に図示されて
いる。複数のウエーハ５０，５２，５４が第４Ａ
図のように垂直に整列している。カセツトの構造
は説明の簡単化のため省略されている。取り出さ
れるウエーハ５２はそのスロツト内で僅かに傾む
いている。真空ピツク１０はウエーハ５２と隣接
するウエーハ５４との間の上方に配置される。ピ
ツク１０を真空にすると、チヤツク３０は引込位
置にくる。そして、真空ピツク１０は第４Ｂ図の
ようにウエーハ５２と５４の間へと下降し、弁４
０の閉鎖によりピツクの真空が解除される。チヤ
ツク３０は緊張位置に移動し、ウエーハの裏面と
接触する。柔軟部材１８の弾性のため、チヤツク
３０は傾むいたウエーハ５２の裏面と適合する。
弁４０を開き真空ピツク１０を真空にすると、チ
ヤツク３０及びウエーハ５２がピツク１０の支持
面１４と接触する引込位置に引き込まれる。真空
ピツク１０は、第４Ｃ図のようにウエーハ５２を
適切な場所にしつかりと保持して垂直に上昇す
る。上記工程がウエーハをカセツト内に戻すため
に逆に実施されることは理解されよう。同様に、
残つたウエーハをその処理のため取り出すことが
でき、そしてカセツト内に戻すことができる。ピ
ツクがピツク１０の裏面と取り出されるウエーハ
の隣りのウエーハの正面とが接触しないように近
接して配置されたウエーハの間に正確に配置され
なければならない。本発明に従つた真空ピツク１
０の薄い形状により、このような接触もなくウエ
ーハの間に接近することができる。伸縮自在なチ
ヤツク３０はウエーハと確実に接触し、ウエーハ
を保持して取り出すことができる。

好適実施例をもつて本発明を説明してきたが、
当業者であれば、特許請求の範囲によつて画成さ
れる本発明の技術思想から逸脱することなくいろ
いろな変形変更をなし得ることは明らかである。
本発明は半導体ウエーハの保持及び取出しに関す
るものであるが、説明してきた真空ピツクは比較
的軽量で平坦な表面をもつ物品の取出しについて
も使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従つた緊張位置にある真空
ピツクの断面図である。第２図は、引込み位置に
ある第１図の真空ピツクの断面図である。第３図
は、第１及び第２図の真空ピツクの正面図であ
る。第４Ａ−４Ｃ図は、密に並べられたウエーハ
のグループからウエーハを持ち上げる状態を示
す。 主要符号の説明、１０……真空ピツク、１２…
…ハウジング、１６……空胴、１８……柔軟部
材、２０……閉鎖領域、３０……チヤツク、３２
……ウエーハ収納面、３４……凹所、３６……通
路、３８……通路、４０……弁、４２……真空ポ
ンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ａ 空胴を有する被加工物支持面を含むハウ
   ジングと、 ｂ 閉鎖領域を形成するために少なくとも空胴の
   一部を覆う、弾性のある柔軟部材と、 ｃ ハウジングに関して相対的な移動が可能にな
   るように柔軟部材に取り付けられ、被加工物を
   支持する実質的に平坦な表面部分を有する堅固
   なチヤツクと、 ｄ 閉鎖領域に連結された真空源手段と、 から成り、 チヤツク及び柔軟部材がチヤツクの表面部分と
   閉鎖領域との間に流体連結を形成する貫通通路を
   有し、 チヤツクが、閉鎖領域を真空にしたとき緊張位
   置に位置し、真空を解除したときには引込み位置
   に位置し、 チヤツクが引込み位置に位置するときに、被加
   工物がハウジングの支持面に引きつけられる、と
   ころの真空ピツク。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載された真空ピツ
   クであつて、 ハウジングの被加工支持面及びチヤツクの表面
   部分が、引込位置では実質的に同一平面となる、
   ところの真空ピツク。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載された真空ピツ
   クであつて、 ハウジングが細長く、空胴、柔軟部材及びチヤ
   ツクがその一端近くに位置している、ところの真
   空ピツク。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載された真空ピツ
   クであつて、 ハウジングが密に配列された被加工物の間を通
   つて接近可能となる薄い形状である、ところの真
   空ピツク。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載された真空ピツ
   クであつて、 半導体ウエーハを取り扱うためのものである、
   ところの真空ピツク。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載された真空ピツ
   クであつて、 ハウジングが真空源手段と閉鎖領域とを連結す
   る流体通路を有する、ところの真空ピツク。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載された真空ピツ
   クであつて、 空胴が浅い円筒形である、ところの真空ピツ
   ク。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載された真空ピツ
   クであつて、 チヤツクがほぼデイスク形をなし、その直径が
   空胴の直径よりも小さい、ところの真空ピツク、 ９ 特許請求の範囲第８項に記載された真空ピツ
   クであつて、 チヤツクの表面が凹所領域を有する、ところの
   真空ピツク。 １０ 特許請求の範囲第９項に記載された真空ピ
   ツクであつて、 真空源手段が、ウエーハを保持するとき、閉鎖
   領域を真空にするための制御手段を含む、ところ
   の真空ピツク。