JPS6245148A - 半導体ウエ−ハ用の真空ピツク - 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】 本発明は半導体ウェーハを取９扱うための真空ピックに
閥するもので１％に、カセットウェーハホルダーからウ
ェーハを取り出し、挿入するのに適した真空ピックに関
するものである。

半導体デバイスの製造において、半導体ウェーハは、イ
オン注入器、ＰＡ処理装置、スパッタリング装置、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。

ウェーハを必要な処理の位置に導入し、処理後ウェーハ
を取り除（ことが置去である。デバイスがよシ小さく、
そしてよシ複雑になればなるほど。

ミクロン程贋の傷を受けるというリスクも増大する。し
たがって、自動化されたウェーハ取扱装置によって脆弱
なウェーハが汚染を受けないように。

塘た傷を付けられないようにすることが必要である０ 半導体製造の業界では、半導体ウェーハをカセットの中
に貯蔵し、そして輸送することが一般的となっている。

そのカセットでは、複数のウェーハが垂直で且つ密に並
べられている。ウェーハは上下から接近可能となってい
る。

カセットからウェ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ェーハを有するカセットを垂直
方向に配置し、カセットの垂直方向の割出後一対の駆動
ベルトによ＃）１度に１つずつウェ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ェ
ーハの上端面が微粒子で汚染されるという欠点があった
。更に。

ベルト装置では、カセット内のウェーハに任意に接近す
ることができす、全てのウェーハを取り出す１で端から
順にウェーハを取り出さざるを得なかった。

カセット内のウェーハを取り扱う他の技術としては、ウ
ェーハの端を収容するわん曲した溝をもつウェーハ昇降
ブレードによりウェーハを処理位置へと上下動させるも
のがある。この装置はカセット内のウェーハに任意に接
近できる。しかし。

これはウェーハに傷をつける危険性がある。

真空ピックもまた半導体ウェーハを取り扱うために利用
されてきた。典を的には、真空ピックが真空にされると
そのピックの支持面はウェーハの表面を吸いつける。し
かし、真空ピックは、ウェーハの不確実な位置、スロッ
ト内でウェーハが傾いていること、更にカセット自身の
公差によυウェーハをカセットから直接取り出すために
利用されていなかった。これら要素は、カセット内から
のウェーハの取出し、再配置を隣接したウェーハに傷つ
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、ディスク形状の薄い被加工物を取り扱
う新規な真空ピックを提供することである０ 本発明の他の目的は、密に配列された半導体つエーハに
接近できる新規な真空ピッ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
に変化させるだめの柔軟な抜加工的握持手段を有する肪
ル１．な真空ピックを提供することである。

本発明に従い、これら及び他の目的並びに効果は、空胴
を有する被カロエ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ルｊの少なくとも一部を復う弾
性のある柔軟部材、ノ・ウジングに関して相対的な′＃
動かｐＪ能になるように柔軟部材にＪ＆り付けられ、被
加工物を収納する実質的に平坦な底面部分を１する堅固
なチャック、及び閉鎖領域に連結されたＸ空温から成る
真空ピックにより成し遂けられる。チャック及び柔軟部
材は。

チャックの懺凹部分と閉鎖領域との間を連結する貫通通
路を有する。チャックは閉鎖領域を真空にすると緊張位
置に位置し、真空上Ｓｔ＜除すると引込み位置に位はす
る。

実施例 本発明を実施した真空ピック１０の断面図が第１及び第
２図に示されている。その真空ピック１０の正面図は第
３図に示されている（縮尺は第１及び第２図と異なって
いる）。真空ピック１ｏは。

薄（伸長したハウジング１２を含み、その先端が第１−
３図に示されているーハウジングが薄く。

伸長した形をしているため、ピックは密に配置されてい
る半導体ウェーハの闇に挿入でき１個々のウェーハに、
＝ｌ出すことかできる。図示のハウジング１２の他端は
、Ｘ空ビ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、真空ピックｌＯは目動ウェーハ取扱いロボットア
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ェーハ支持面１４
であシ、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によシ櫟われて
いる。柔軟部材１８は、典型的に、は、薄いラバーマッ
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、＃コぽ円筒状ハウジング部分２
２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のような適当な接看剤
によジ凹所２４内にあるハウジング部分２２に接電され
ている。そのハウジング部分は凹所２４内に膜製され、
返轟な取付生呉により取り付けられている。柔軟部材１
８はウェーハ支持面１４の平面と平行で、その平面から
離れている。

はぼデスク形状の１鵬なチャック３０が、　ＩｔＴＶの
ような危轟な叛λ剤によって柔軟部材１８に取り拐けら
れ−（いる。チャック３０はほぼ平坦なウェーハ支持ｆ
面３２を有し、その吹面には真空作用を確実に均一化δ
ぜるだめの洩い凹所３４かある。流体通路３６がウェー
ハ支持表面３２からチャック３０を貫通し、そして柔軟
部材１８をも貫通し、閉鎖像域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４０１に介して真空ポンプ４２に至っている。

第１−３図の実施例において１通路３８は、ピック組立
体１０の背面を削り、薄い輪郭を形成すべく接層テープ
４４を覆うことにより形成される。

制御弁４０はピック組立体１０への真空作用を制御し、
好適には、コンピュータ又は他の電子制御製電、によｐ
制御される。ハウジング１２の先端は真空ピック蔚１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
、初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
のりＰ性のため、チャック３０は第１図に示されている
ように緊張し、九位匝にある。その緊張位ｉにあるとき
、ウェーハ支持表面３２はウェーハ支持自白４の外側に
位置している。この位置において、チャック３０は、ウ
ェーハの裏面と接触してハウジング１２に関して、限定
され九節囲内において内１１１ｊに又は外側に移動し、
そして僅かに傾斜又は回転する。この頌狛により、カセ
ット内で煩むいているかもしれないウェーハ表面との罹
災で且つ１゛八相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及びチャッ
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、ウェーハ支持面１４及びチャ
ック３０のウェーノー支持面３２は、ウエーノ・をそれ
ら両表面でＸ窄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。したがって、
閉鎖領域２０の真空が解除されると、柔軟部材１８の弾
性によシ第１図にあるように緊張位置に戻る。

流体通路３６の直径は、チャック３０をウェーハととも
に又はウェーハなしで”ＭＩＩｔｊ１１６内に引き込む
ことができ、そして確実なウェ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０．０６３５　Ｃ
ｒＲ（０，２５ｉ　ｎｃｈ）真空レベルは水錯柱で約５
０．８−６３．５ｃｒｎ（２０−２５１ｎｃｈ）である
Ｏ ウェーハをカセットホルダーから取り出す真空ピック１
０の動作が第４Ａ−４０図に図示されている。複数のウ
ェーハ５０，５２．５４が第４Ａ図のように垂直に整列
している。カセットの構造は説明の簡単化のため省略さ
れている。取り出されるウェーハ５２はそのスロット内
で僅かに傾むいている。戸穿ピック１０はウェーハ５２
と隣接するウェーハ５４との間の上方に配置される。ピ
ック１０を真空にすると、チャック３０は引込位置にく
る。そして、真空ピック１０は第４Ｂ図のようにウェー
ハ５２と５４の間へと下降し、弁４０の閉鎖によシビツ
クの真空が解除される。チャック３０は緊張位置に移動
し、ウェーハの裏面と接触する。柔軟部材１８の弾性の
ため、チャック３０は傾むいたウェーハ５２の裏面と適
会する。弁４０を開き真空ピックｌＯをＸ空にすると、
チャック３０及びウェーハ５２がピック１０の支持面１
４と接触する引込位置に引き込まれる。真空ピック１０
は、第４Ｃ図のようにウェーハ５２を適切な場所にしっ
かりと保持して垂直に上昇する０上記工程がウェーハを
カセッ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、残ったウェーハをその処理のため取り出
すことができ、そしてカセット内に戻すことができる０
ピツクがピック１Ｇの裏面と取り出されるウェーハの隣
りのウェーハの正面とが接触しないように近接して配置
されたウェーハの間に正確に配置されなければならない
。本発明に従った真空ピック１０の薄い形状によシ、こ
のような接触もなくウェーハの間に接近することができ
る。伸縮自在なチャック３０はウェーハと確実に接触し
、ウェーハを保持して取り出すことができる。

好適実施例をもって本発明を説明してきたが。

当業者であれば１特許請求の範囲によって画成される本
発明の技術思想から逸脱することな（いろいろな変形変
更をなし得ることは明らかである。

本発明は半導体ウェ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ッ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１本発明に従った緊張位置にある真空ピックの
断面図である。 第２図は、引込み位置にある第１図の真空ピックの断面
図である。 第３図は、第１及び第２図の真空ピックの正面図である
。 第４Ａ−４０図は、密に並べられたウェーハのグループ
からウェーハ金持ち上げる状態を示す。 〔主要符号の説明〕 １０−一真空とツク　　　１２−−ハウジング１６−−
墾胴　　　　　　１８−一柔軟沸材２０−−閉鎖領域　
　　　３０−−チャック３２−−ウェーハ収納面　３４
−一凹所３６−−通路　　　　　　３８−一通路４０−
−弁　　　　　　　４２−一真空ポンプ特許出願人　　
パリアン・アソシエイツ・インコーホレイテッド

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ャックと、 ｄ）閉鎖領域に連結された真空源手段と、 から成り、 チャック及び柔軟部材がチャッ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、 チャックが、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、 チャッ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
   ろの真空ピック。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された真空ピックであ
   つて、 ハウジングの被加工支持面及びチャックの表面部分が、
   引込位置では実質的に同一平面となる、ところの真空ピ
   ック。 ３、特許請求の範囲第２項に記載された真空ピックであ
   つて、 ハウジングが細長く、空胴、柔軟部材及びチャックがそ
   の一端近くに位置している、ところの真空ピック。 ４、特許請求の範囲第３項に記載された真空ピックであ
   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、ところの真空ピック。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された真空ピックであ
   つて、 半導体ウェーハを取り扱うためのものである、ところの
   真空ピック。 ６、特許請求の範囲第５項に記載された真空ピックであ
   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、ところの真空ピック。 ７、特許請求の範囲第６項に記載された真空ピックであ
   つて、 空胴が浅い円筒形である、ところの真空ピック。 ８、特許請求の範囲第７項に記載された真空ピックであ
   つて、 チャックがほぼディスク形をなし、その直径が空胴の直
   径よりも小さい、ところの真空ピック。 ９、特許請求の範囲第８項に記載された真空ピックであ
   つて、 チャックの表面が凹所領域を有する、ところの真空ピッ
   ク。 １０、特許請求の範囲第９項に記載された真空ピックで
   あつて、 真空源手段が、ウェ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
   真空ピック。