JPH04272027A - 吸着ハンドラ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クリーンルーム等の清
浄度の高い空間に設置された製造装置で加工される例え
ばシリコンウエハやガラス板等の加工部材の搬送および
固定に使用される吸着ハンドラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高精細な加工が要求される例えばＩＣ（
ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）　や液晶表示パ
ネルは、基材となるシリコンウエハやガラス板等に付着
する空気内のダストが生産性に大きな影響を与えるもの
である。従って、上記のシリコンウエハやガラス板等の
加工部材は、図４に示すように、空気濾過フィルタ３４
を備えた清浄度の高いクリーンルーム３８に設置された
製造装置３１で加工されるようになっている。

【０００３】従来、上記の製造装置３１は、人間がダス
トの発生源になることが多いため、加工部材の搬送およ
び固定を吸着ハンドラ３３で行わせるようになっており
、この吸着ハンドラ３３は、製造装置３１の装置本体３
２と装置上面部３５との間に水平方向に配設された吸着
板３７を有している。そして、この吸着ハンドラ３３は
、吸着板３７で載置された加工部材を吸引し、加工部材
を吸着板３７に吸着させることで保持するようになって
おり、加工部材は、搬送や固定に人手が介在しないため
、ダストの付着が防止されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の吸着ハンドラ３３では、加工部材へのダストの付着
の防止が不充分なものになっている。

【０００５】即ち、通常、クリーンルーム３８は、空気
濾過フィルタ３４を製造装置３１の上方に備えており、
この空気濾過フィルタ３４で濾過された空気は、図５に
示すように、空気濾過フィルタ３４から床３６方向とな
る下方向へ流動され、床３６に形成された排気孔３６ａ
…から排気されるようになっている。これにより、製造
装置３１の周囲に漂うダストは、濾過された空気の下降
気流と共に下方向に移動され、床３６の排気孔３６ａ…
から排出されることになり、クリーンルーム３８内は、
清浄度の高い状態が維持されるようになっている。

【０００６】ところが、加工部材を吸着して保持する吸
着ハンドラ３３は、吸着板３７が製造装置３１内に水平
方向に配設されているため、吸着板３７が下降気流とな
る空気の流れ方向に対して垂直方向になっている。従っ
て、この吸着板３７は、吸着板３７の上方に流動して来
た空気の流れを遮ることになり、結果として空気の流れ
を偏らせ、吸着板３７の上方で空気の澱みを生じさせる
ことになる。

【０００７】さらに、上記の空気の澱みは、装置上面部
３５が吸着板３７の上方に位置するため、一層大きなも
のになっており、これらの装置上面部３５と吸着板３７
とで形成される空気の澱みは、ダストを停滞させること
で、吸着板３７から加工部材方向となる上方に位置する
空気の清浄度を低下させることになり、ひいては吸着板
３７にダストを堆積させることになっている。

【０００８】このように、従来の吸着ハンドラ３３は、
クリーンルーム３８で使用される場合でも、吸着板３７
の上方に位置する空気が澱むため、吸着板３７に載置さ
れる加工部材へのダストの付着を充分に防止することが
困難になっている。従って、本発明においては、吸着板
３７から加工部材方向に位置する空気の澱みを防止する
ことができる吸着ハンドラを提供することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の吸着ハンドラは
、上記課題を解決するために、清浄度の高いクリーンル
ーム等の空間で、例えばシリコンウエハやガラス板等の
加工部材を吸着板に吸着して搬送および固定する吸着ハ
ンドラにおいて、上記吸着板には、加工部材を吸引する
吸引部である吸引排出孔が形成されている。そして、こ
の吸引部は、真空吸引手段である真空源に連通可能にな
っていると共に、ダストを除去する空気濾過手段である
空気濾過フィルタを介して圧縮空気手段である圧縮空気
源に連通可能になっていることを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、吸着ハンドラは、吸着板
の吸引部と真空吸引手段とを連通させることで、加工部
材を吸引して吸着板に吸着させることが可能になってお
り、吸着板に吸着された加工部材は、清浄度の高い空間
で人手を介在させずに搬送および固定されるようになっ
ている。

【００１１】また、吸着ハンドラは、吸引部と圧縮空気
手段とを連通させることで、圧縮空気手段から空気を吸
引部に送出させ、さらに、この吸引部で吸着板から加工
部材方向に噴出させることが可能になっている。そして
、吸引部から空気が噴出された場合には、噴出された空
気が噴出方向の空間部に存在する空気を流動させ、空気
の澱みを防止することになる。この際、噴出された空気
は、空気濾過手段でダストが除去されており、清浄度が
高いものになっている。従って、噴出方向となる吸着板
から加工部材方向に位置する空間部は、ダストが除去さ
れた空気による澱みの解消で、高い清浄度を維持するこ
とが可能になっている。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図３に基づい
て説明すれば、以下の通りである。

【００１３】本実施例に係る吸着ハンドラは、図１に示
すように、例えばＩＣや液晶表示パネル等の基材となる
シリコンウエハやガラス板等の加工部材１１が載置され
る吸着板１０と、外部の空気を濾過して清浄な空気にす
る空気濾過手段である空気濾過フィルタ１２（品名：Ｈ
ＥＰＡフィルタ）と、２方向に切り換え可能な切換バル
ブ１３・１５とを有している。

【００１４】上記の吸着板１０は、図２にも示すように
、加工部材１１との当接面１０ｄが例えば４００ｍｍ×
４００ｍｍの四角形状に形成されており、この当接面１
０ｄには、多数の吸引部である吸引排出孔１０ａ…が形
成されている。これらの吸引排出孔１０ａは、横断面が
直径４ｍｍの円形状に形成されており、縦方向および横
方向に隣接する吸引排出孔１０ａ間が１０ｍｍの間隔で
配置されている。そして、これらの吸引排出孔１０ａ…
は、図１に示すように、当接面１０ｄから吸着板１０の
内部に形成された中空部１０ｂに連通されており、この
中空部１０ｂは、吸着板１０の当接面１０ｄとは反対側
の面となる下面に形成された導通孔１０ｃに連通されて
いる。

【００１５】上記の導通孔１０ｃは、空気濾過フィルタ
１２に接続されている。この空気濾過フィルタ１２は、
空気が通過した際に、例えば０．３μｍのダストを９９
．９９％の割合で除去するようになっており、清浄な空
気を吸着板１０の吸引排出孔１０ａ…から流出させるよ
うになっている。

【００１６】上記の空気濾過フィルタ１２は、上述の切
換バルブ１３の共通接続部１３ｃに接続されている。こ
の切換バルブ１３は、共通接続部１３ｃに連通可能な一
対の接続部１３ａ・１３ｂを有しており、一方の接続部
１３ａは、真空ポンプ等の真空吸引手段である真空源１
４に接続されている。また、他方の接続部１３ｂは、上
記の切換バルブ１３と同様の切換バルブ１５の共通接続
部１５ｃに接続されている。そして、上記の共通接続部
１３ｃと接続部１３ａとは、加工部材１１を吸着板１０
に吸着させる際に、連通状態にされるようになっている
一方、共通接続部１３ｃと接続部１３ｂとは、加工部材
１１と吸着板１０との吸着を解除する際、および加工部
材１１が吸着板１０に載置されていないときに連通状態
にされるようになっている。

【００１７】また、上記の切換バルブ１３の他方の接続
部１３ｂに接続された切換バルブ１５は、一方の接続部
１５ａが大気圧よりも高い圧力を発生する圧縮空気手段
である圧縮空気源１６に接続されており、他方の接続部
１５ｂが外部に開放されている。そして、上記の接続部
１５ａと共通接続部１５ｃとは、加工部材１１が吸着板
１０に載置されていないときに連通状態にされるように
なっている一方、接続部１５ｂと共通接続部１５ｃとは
、加工部材１１と吸着板１０との吸着を解除する際に連
通状態にされるようになっている。

【００１８】上記の真空源１４および圧縮空気源１６に
接続される吸着ハンドラ３は、図３に示すように、シリ
コンウエハやガラス板等の加工部材１１から例えばＩＣ
や液晶表示パネル等を形成する製造装置１に設けられて
いる。この製造装置１は、吸着板１０を移動させる図示
しない移動手段等を内蔵した装置本体２と、この装置本
体２の上方に支持部材７・７を介して設けられた装置上
面部５とからなっており、この装置上面部５は、吸着ハ
ンドラ３で保持された加工部材１１を所定の仕様に形成
する加工手段等を内蔵している。

【００１９】上記の製造装置１は、清浄度が高められた
空間を形成するクリーンルーム９に備えられており、こ
のクリーンルーム９は、製造装置１が載置された床６と
、この床６から立ち上げられた側壁８・８と、これらの
側壁８・８の上端部に設けられた空気濾過フィルタ４と
で形成されている。

【００２０】上記の製造装置１の上方に位置する空気濾
過フィルタ４は、上述の図１の空気濾過フィルタ１２と
同様に、外部の空気が通過した際に、例えば０．３μｍ
のダストを９９．９９％の割合で除去するようになって
おり、清浄な空気をクリーンルーム９内に送出するよう
になっている。一方、製造装置１の下方に位置する床６
には、多数の排気孔６ａ…が形成されている。これらの
排気孔６ａ…は、クリーンルーム９内の空気を外部に排
気させるようになっており、空気濾過フィルタ４で濾過
された空気を床６方向に流動させるようになっている。

【００２１】上記の構成において、吸着ハンドラ３の動
作について以下に説明する。

【００２２】先ず、加工部材１１を加工する場合には、
図１に示すように、加工部材１１が吸着ハンドラ３の吸
着板１０に載置されることになる。この後、切換バルブ
１３の共通接続部１３ｃと接続部１３ａとが連通状態に
され、真空源１４と吸着板１０の中空部１０ｂとが連通
状態にされることになる。この際、吸着板１０の当接面
１０ｄは、載置された加工部材１１に当接しており、当
接面１０ｄに形成された吸引排出孔１０ｃ…が閉栓され
た状態になっている。従って、中空部１０ｂは、真空源
１４で圧力が低下されることになり、この中空部１０ｂ
の圧力の低下は、吸引排出孔１０ｃ…を介して加工部材
１１を吸引することになる。そして、吸引された加工部
材１１は、吸着板１０に吸着されて保持されることにな
り、吸着板１０と共に搬送されたり、或いは加工時に固
定されることになる。

【００２３】次に、加工部材１１の加工が終了した場合
には、切換バルブ１３の共通接続部１３ｃと接続部１３
ｂとが連通状態にされると共に、切換バルブ１５の共通
接続部１５ｃと接続部１５ｂとが連通状態にされること
になる。これにより、吸着板１０の中空部１０ｂは、切
換バルブ１３・１５を介して外部と連通した状態になり
、減圧された状態から大気圧の状態に復帰されることに
なる。そして、この中空部１０ｂの大気圧への復帰は、
加工部材１１への吸引力を消失させることになり、加工
部材１１と吸着板１０との吸着を解除させることになる
。

【００２４】上記の吸着の解除で、加工部材１１が吸着
板１０から取り除かれると、切換バルブ１５が切り換え
られ、共通接続部１５ｃと接続部１５ａとが連通状態に
されることになる。これにより、吸着板１０の中空部１
０ｂは、空気濾過フィルタ１２と切換バルブ１３・１５
とを介して圧縮空気源１６に連通された状態にされるこ
とになる。

【００２５】上記の圧縮空気源１６が中空部１０ｂに連
通されると、圧縮空気源１６は、所定の圧力で空気を送
出することになる。この空気は、切換バルブ１５・１３
を介して空気濾過フィルタ１２に到達し、空気濾過フィ
ルタ１２を通過する際に、空気中に存在していたダスト
が除去されることになる。従って、中空部１０ｂには、
濾過された清浄度の高い空気が流入されることになり、
この中空部１０ｂに流入された空気は、図３に示すよう
に、吸引排出孔１０ｃ…を介して吸着板１０から加工部
材１１方向となる上方へ例えば０．３ｍ／ｓｅｃの平均
流速で噴出されることになる。

【００２６】一方、図３に示すように、クリーンルーム
９では、製造装置１の上方に備えられた空気濾過フィル
タ４で濾過された空気を例えば０．３ｍ／ｓｅｃの平均
流速で下方向に流動させており、製造装置１の周囲に漂
うダストを空気の下降気流と共に下方向に移動させ、床
６の排気孔６ａ…から排出させている。この際、上記の
下降気流は、装置上面部５と下降気流の流れ方向に対し
て垂直な吸着板１０とで、吸着板１０の上方に位置する
空間部１７への流動が遮られているため、この空間部１
７のダストを除去することができていない。

【００２７】ところが、上述の吸着板１０から上方向に
噴出された空気は、空間部１７の空気を矢符方向となる
製造装置１の周囲へ押し出すことになり、空間部１７の
ダストは、製造装置１の周囲の下降気流と共に床６の排
気孔６ａ…から排出されることになる。これにより、空
間部１７には、図１の空気濾過フィルタ１２で濾過され
た清浄度の高い空気が存在することになり、空間部１７
の清浄度は、パーティクルカウンタで空気１立方フィー
ト当たりのダスト量を測定したところ、１個以下／立方
フィートの高い状態を維持していることが確認された。 また、空間部１７の清浄度は、吸着板１０へのダストの
堆積が観察されないことからも、高い状態を維持してい
ることが確認された。

【００２８】このように、本実施例の吸着ハンドラ３は
、加工部材１１の吸引に使用されていた吸着板１０の吸
引排出孔１０ｃ…を濾過された空気の排出孔に利用する
ようになっている。従って、吸着板１０の上方に位置す
る空間部１７は、吸着板１０の吸引排出孔１０ｃ…から
噴出された空気で流動するため、空気の澱みによるダス
トの停滞が解消されることになり、結果として高い清浄
度を維持することが可能になっている。

【００２９】尚、本実施例においては、空気濾過フィル
タ１２が真空源１４と圧縮空気源１６とに連通状態にさ
れているが、これに限定されることはなく、空気濾過フ
ィルタ１２が圧縮空気源１６のみに連通状態にされるよ
うになっていても良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明の吸着ハンドラは、以上のように
、吸着板には、加工部材を吸引する吸引部が形成されて
おり、この吸引部は、真空吸引手段に連通可能になって
いると共に、ダストを除去する空気濾過手段を介して圧
縮空気手段に連通可能になっている構成である。

【００３１】これにより、吸引部と圧縮空気手段とを連
通させ、ダストが除去された高い清浄度の空気を吸引部
から噴出させることで、噴出方向の空間部に存在する空
気を流動させ、空気の澱みを防止することが可能になる
ことから、噴出方向となる吸着板から加工部材方向に位
置する空間部を高い清浄度に維持することが可能になる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸着ハンドラの概略構成図である。

【図２】吸着板の斜視図である。

【図３】クリーンルームの空気の流動状態を示す説明図
である。

【図４】クリーンルームに備えられた製造装置および吸
着ハンドラの位置関係を示す説明図である。

【図５】クリーンルームの空気の流動状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１　　　　製造装置 ２　　　　装置本体 ３　　　　吸着ハンドラ ４　　　　空気濾過フィルタ ５　　　　装置上面部 ６　　　　床 ７　　　　支持部材 ８　　　　側壁 ９　　　　クリーンルーム １０　　　　吸着板 １０ａ　　吸引排出孔（吸引部） １１　　　　加工部材 １２　　　　空気濾過フィルタ（空気濾過手段）１３　
　　　切換バルブ １４　　　　真空源（真空吸引手段） １５　　　　切換バルブ １６　　　　圧縮空気源（圧縮空気手段）１７　　　　
空間部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】清浄度の高い空間で加工部材を吸着板に吸
   着して搬送および固定する吸着ハンドラにおいて、上記
   吸着板には、加工部材を吸引する吸引部が形成されてお
   り、この吸引部は、真空吸引手段に連通可能になってい
   ると共に、ダストを除去する空気濾過手段を介して圧縮
   空気手段に連通可能になっていることを特徴とする吸着
   ハンドラ。