JPH0750336A

JPH0750336A - 差動排気型真空吸着治具

Info

Publication number: JPH0750336A
Application number: JP19327293A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Machida; 貴裕町田; Shinji Kuniyoshi; 伸治国吉; Susumu Komoriya; 進小森谷; Keizo Kuroiwa; 慶造黒岩; Kohei Sekiguchi; 耕平関口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1993-08-04
Publication date: 1995-02-21

Abstract

(57)【要約】【目的】板状物の損傷や異物の付着を生じることな
く、板状物の取扱を的確に行うことが可能な差動排気型
真空吸着技術を提供する。【構成】アーム２を介して所望の機器に支持される治
具本体１の保持面３に、吸引穴４ａおよび吸引路を介し
て外部の真空源に接続された矩形枠状の吸引溝４と、こ
の吸引溝４を取り囲むように同じく矩形枠状に刻設さ
れ、ガス供給路およびガス吹き出し穴５ａを通じて外部
のガス源に接続される吹き出し溝５とを備え、吸引溝４
の真空排気によってウェハに作用する吸引力と、吹き出
し溝５からのガスＧの流れによる斥力のバランス、およ
びガスＧのエアベアリング作用によって、ウェハを保持
面３に対して非接触に保持する差動排気型真空吸着治具
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、差動排気型真空吸着技
術に関し、特に、高清浄度の板状物の取扱作業に用いて
有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造プロセスで
は、製造装置や搬送治具に対する半導体基板（ウェハ）
の装填や取り出しなどを行う方法として、真空吸着が簡
便・強力であり、実用化されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術ではウェハと真空吸着治具とが接触状態となるた
め、ウェハの接触面に必ず吸着跡が残る程の異物付着を
生じていた。また、ウェハと真空吸着治具との接触によ
ってウェハが損傷されやすいという懸念もあった。

【０００４】このため、たとえば露光装置等では、ウェ
ハの裏面に前述のようにして付着した異物によって、露
光ステージ上におけるウェハの平坦度が損なわれ、ウェ
ハ各部で焦点位置がばらつくなどして、解像不良が生じ
ていた。

【０００５】また、エッチング装置等では、ウェハに加
わるストレスが大きいため、前述のような真空吸着治具
による微細な傷でも、応力集中等によるウェハの破壊に
つながるため、プロセスから除外せざるを得ず、ウェハ
の利用効率が低下する、という問題もある。

【０００６】本発明の目的は、板状物の損傷や異物の付
着を生じることなく、板状物の取扱を的確に行うことが
可能な差動排気型真空吸着技術を提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【０００９】すなわち、請求項１記載の発明は、板状物
の保持動作を行う差動排気型真空吸着治具において、板
状物に対向する保持面に、負圧による吸引動作を行う吸
引部と、所望のガスを吹き出す動作を行う吹き出し部と
を兼ね備えたものである。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の差動排気型真空吸着治具において、吸引部による吸
引力と、吹き出し部によるガスの吹き出し圧とをバラン
スさせることにより、板状物と保持面とが非接触の状態
で当該板状物の保持動作を行うようにしたものである。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の差動排気型真空吸着治具において、吸引部
は、保持面に枠状に刻設された吸引溝と、この吸引溝内
の排気動作を行う吸引穴とからなり、吹き出し部は、吸
引溝の内側および外側の少なくとも一方に枠状に刻設さ
れた吹き出し溝と、この吹き出し溝にガスを噴出供給す
るガス吹き出し穴とからなるものである。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の差動排気型真空吸着治具において、吹き出
し部は、吸引溝の内側および外側の少なくとも一方に格
子状に刻設された吹き出し溝と、この吹き出し溝にガス
を噴出供給するガス吹き出し穴とからなるものである。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の差動排気型真空吸着治具において、吹き出
し部は、吸引溝の内側および外側の少なくとも一方に円
形に突設された吹き出し口と、この吹き出し口にガスを
噴出供給するガス吹き出し穴とからなるものである。

【００１４】

【作用】上記した手段によれば、たとえば、板状物に対
する吸引部による吸引力と、吹き出し部によるガスの吹
き出し圧とをバランスさせることにより、板状物と治具
側の保持面とが非接触の状態で板状物の保持動作を行う
ことができ、治具と板状物との接触に起因する板状物へ
の異物の付着や板状物の損傷等を確実に回避できる。

【００１５】また、吹き出し部から噴出し、保持面に沿
って移動して吸引部に吸い込まれるガス流による洗浄作
用によって保持面が常に清浄にたもたれるため、たとえ
保持面が板状物に接した場合でも、板状物に付着する異
物の量を大幅に低減できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００１７】（実施例１）図１は本発明の一実施例であ
る差動排気型真空吸着治具の一例を示す略斜視図であ
り、図２はその略平面図、また図３はその略断面図であ
る。

【００１８】なお、本実施例では、板状物の一例とし
て、半導体装置の製造プロセスにおけるウェハを取り扱
う場合について説明する。

【００１９】治具本体１は、一端に設けられたアーム２
を介して、所定の図示しないロボットアーム等の駆動機
構に装着される。

【００２０】治具本体１において、ウェハ１００に対向
する保持面３には、矩形枠状に刻設された吸引溝４と、
この吸引溝４を取り囲むように同じく矩形枠状に刻設さ
れた吹き出し溝５が刻設されている。

【００２１】吸引溝４の底部には、複数の吸引穴４ａが
開設されており、アーム２の内部に穿設された吸引路４
ｂを介して外部の図示しない真空源に接続されている。

【００２２】吹き出し溝５の底部には、たとえば、高度
に清浄化された窒素ガス等のガスＧを噴出する複数のガ
ス吹き出し穴５ａが開設されており、アーム２の内部に
穿設されたガス供給路５ｂを介して外部の図示しないガ
ス供給源に接続されている。

【００２３】以下、本実施例の差動排気型真空吸着治具
の作用の一例を説明する。

【００２４】まず、吸引路４ｂおよび吸引穴４ａを通じ
て吸引溝４を真空排気すると同時に、ガス供給路５ｂお
よびガス吹き出し穴５ａを通じて吹き出し溝５にガスＧ
を供給することにより、治具本体１の保持面３には、当
該保持面３に沿ったガスＧの流れが形成される。

【００２５】この状態で、ウェハ１００に保持面３を近
づけると、吸引溝４によって保持面３に引きつける方向
の吸引力がウェハ１００に作用すると同時に、吹き出し
溝５からのガスＧの噴流によってウェハ１００には、当
該ウェハ１００を保持面３から遠ざける方向の斥力が作
用する。

【００２６】このため、吸引溝４による吸引力および吹
き出し溝５からのガスＧの噴出量などを制御することに
より、図３に例示されるように、ウェハ１００は、ガス
Ｇの流れによるエアベアリング作用によって保持面３と
所定の間隙ｇをなした状態で非接触に安定に保持された
状態となる。なお、図３では、保持面３を上向きにした
姿勢が例示されているが、保持面３を下向きにしても同
様に、ウェハ１００を非接触に安定して保持することが
可能である。そして、この保持状態のまま、アーム２を
介して治具本体１を移動させることにより、ウェハ１０
０の移動動作が行われる。

【００２７】このように、本実施例の差動排気型真空吸
着治具によれば、ウェハ１００を非接触で保持すること
ができるので、ウェハ１００と治具本体１の保持面３が
接触することに起因するウェハ１００への異物の付着
や、ウェハ１００の接触面の損傷が確実に防止される。

【００２８】また、吹き出し溝５から吹き出す高清浄度
のガスＧが、保持面３に沿って吸引溝４に至る流れを形
成することによって、常時、当該保持面３がガスＧによ
って洗浄作用を受けることとなり、保持面３が清浄化さ
れる。

【００２９】（実施例２）図４は、本発明の他の実施例
である差動排気型真空吸着治具の構成の一例を示す略平
面図であり、図５はその略断面図である。

【００３０】この実施例２の場合には、保持面３におけ
る吸引溝４の内側および外側のほぼ全域に格子状吹き出
し溝５０を刻設したところが実施例１と異なっている。
これにより、本実施例２の場合には、実施例１と同様の
効果が得られるとともに、格子状吹き出し溝５０からの
ガスＧの噴流によってウェハ１００に作用する斥力の分
布がより均一になる、等の利点がある。

【００３１】（実施例３）図６は、本発明のさらに他の
実施例である差動排気型真空吸着治具の構成の一例を示
す略平面図であり、図７はその略断面図である。

【００３２】この実施例３の場合には、保持面３におけ
る吸引溝４の内側および外側の対称な位置に、複数の吹
き出し口５１を突設したところが、前記実施例１と異な
っている。この実施例３の場合にも、実施例１と同様の
効果が得られるとともに、複数の吹き出し口５１からの
ガスＧの噴流によってウェハ１００に作用する斥力の分
布がより均一になる、等の利点がある。

【００３３】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３４】たとえば、板状物としては、ウェハに限ら
ず、高度に清浄な取扱が必要とされる板状物の取扱技術
に広く適用できる。

【００３５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３６】すなわち、本発明の差動排気型真空吸着治
具によれば、板状物の損傷や異物の付着を生じることな
く、板状物の取扱を的確に行うことができる、という効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である差動排気型真空吸着治
具の一例を示す略斜視図である。

【図２】その略平面図である。

【図３】その略断面図である。

【図４】本発明の他の実施例である差動排気型真空吸着
治具の構成の一例を示す略平面図である。

【図５】その略断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例である差動排気型真
空吸着治具の構成の一例を示す略平面図である。

【図７】その略断面図である。

【符号の説明】

１治具本体２アーム３保持面４吸引溝４ａ吸引穴４ｂ吸引路５吹き出し溝５ａガス吹き出し穴５ｂガス供給路５０格子状吹き出し溝５１吹き出し口１００ウェハＧガスｇ間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒岩慶造東京都小平市上水本町５丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者関口耕平東京都小平市上水本町５丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状物の保持動作を行う差動排気型真空
吸着治具であって、前記板状物に対向する保持面に、負
圧による吸引動作を行う吸引部と、所望のガスを吹き出
す動作を行う吹き出し部とを兼ね備えたことを特徴とす
る差動排気型真空吸着治具。
【請求項２】前記吸引部による吸引力と、前記吹き出
し部による前記ガスの吹き出し圧とをバランスさせるこ
とにより、前記板状物と前記保持面とが非接触の状態で
当該板状物の保持動作を行うことを特徴とする請求項１
記載の差動排気型真空吸着治具。
【請求項３】前記吸引部は、前記保持面に枠状に刻設
された吸引溝と、この吸引溝内の排気動作を行う吸引穴
とからなり、前記吹き出し部は、前記吸引溝の内側およ
び外側の少なくとも一方に枠状に刻設された吹き出し溝
と、この吹き出し溝に前記ガスを噴出供給するガス吹き
出し穴とからなることを特徴とする請求項１または２記
載の差動排気型真空吸着治具。
【請求項４】前記吹き出し部は、前記吸引溝の内側お
よび外側の少なくとも一方に格子状に刻設された吹き出
し溝と、この吹き出し溝に前記ガスを噴出供給するガス
吹き出し穴とからなることを特徴とする請求項１または
２記載の差動排気型真空吸着治具。
【請求項５】前記吹き出し部は、前記吸引溝の内側お
よび外側の少なくとも一方に円形に突設された吹き出し
口と、この吹き出し口に前記ガスを噴出供給するガス吹
き出し穴とからなることを特徴とする請求項１または２
記載の差動排気型真空吸着治具。