JPS632345A - 真空吸着装置 - 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、真空吸着技術、特に、薄い板状物を繰り返し
て吸着保持する技術に関し、例えば、半導体装置の製造
工程において、ウェハを吸着保持するのに利用して有効
な技術に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程において、ウェハをハンドリング
するシステムとして、ベルトコンヘアによって所定の位
置まで搬送されて来たウェハを真空吸着装置によって吸
着保持して所定位置の所定高さまで差し上げた後、この
ウェハを多関節マニピュレータにより保持するように構
成したものがある。

このようなシステムに使用される真空Ｉ！！８！着装置
として、吸着面を有する吸着ヘッドと、吸着面に開設さ
れている吸引口と、吸引口に負圧を供給する吸引路と、
吸引路の途中に介設されている第１開閉弁と、吸引路に
第２開閉弁を介して接続されている流体供給路とを備え
ており、吸引口にょるウェハの吸着保持を解除する際、
第１開閉弁を閉じて負圧の供給を停止した後、第２開閉
弁を開いて吸引口に流体を供給することにより、吸着を
解除するように構成されているものがある。

なお、■空吸着技術を述べである例としては、特開昭５
７−１２８９３９号公報、がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような真空吸着装置においては、吸着保持
の解除が第１および第２開閉弁による負圧と正圧との切
換によって実行されるため、正圧供給時にウェハが吸着
ヘッドに対して遊動する現象が発生し、また、第１開閉
弁を閉じた後、第２開閉弁を開けるタイミングの調整、
並びに正圧流体の流量調整が困難であり、保持解除に時
間がかかるという問題点があることが、本発明者によっ
て明らかにされた。

本発明の目的は、吸着保持解除時における被吸着物の遊
動を防止することができるとともに、解除時の制御を簡
単化することができる真空吸着装置を提供することにあ
る。

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
。

〔問題点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
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、吸引口に負圧を供給する吸引路に大気に僅か
に連通するリーク孔を第１開閉弁よりも吸引口側に配し
て開設したものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、リーク孔が大気に常時連通して
いるが、僅がであるため、吸引路を通じての負圧を吸引
口に必要分だけは供給させることができ、吸着保持は実
行される。

また、吸着保持の解除時に負圧供給制御用の開閉弁が閉
じられると、リーク孔から大気が吸引口に相対的に供給
されるため、吸引口は正圧になり、その吸着保持状態が
解除される。このとき、リーク孔による大気の導入は緩
やかであるため、被保持物が遊動することはない、また
、リーク孔による大気の導入開始は前記開閉弁の閉じ作
動により自動的に実行されるため、タイミング調整は不
要になる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である真空吸着装置を示す縦
断面図、第２図はその吸着ヘッドを示す平面図である。

本実施例において、この真空吸着装置は吸着へラド２を
備えており、このヘッド２は図示されない駆動装置によ
り昇降されるように構成されている。吸着ヘッド２は略
２段円柱形状に形成されており、上側の大径部の上面は
被保持物としてのウェハ１の外径よりも小径に設定され
て吸着面３を構成している。吸着面３には円形の穴４が
同心に配されて開設されており、円形穴４の外方には円
弧形状の溝５が複数条、同心円状に配されて開設されて
いる。吸着へラド２の内部には吸引路７が吸着面３に開
設された穴４およびｔＩ５の底部にそれぞれ連通するよ
うに開設されており、この吸引路７には真空ポンプ等か
らなる負圧源に連通されるチューブ８が接続されている
。したがって、穴４および溝５によって吸引口６が実質
的に構成されることになる。

吸引路７の途中には開閉弁９が吸着ヘッド２の内部に埋
設されて介設されており、開閉弁９は電磁プランジャ機
構等の適当な操作°手段（図示せず）によって開閉操作
されるように構成されている。

また、吸着ヘッド２には取付凹部１０が吸引路７に連通
ずるように開設されており、この凹部１０にはプラグ１
１が螺入されている。このプラグ１１にはリーク孔１２
が凹部ｌＯを通じて吸引路７に大気を連通させるように
開設されており、この孔１２はその内径等を各条件に応
じた実験等により、後記作用を実現し得るように適宜設
定されている。

次に作用を説明する。

ウェハｌが吸着へラド２の吸着面３上に位置決めされて
載せられると、開閉弁９が開けられるため、負圧源から
の負圧が吸引口６にチューブ８、開閉弁９および吸引路
７を介して供給される。これにより、ウェハ１は吸着面
３に吸着されて吸着ヘッド２に保持される。

このとき、吸引路７に供給された負圧はリーク孔１２か
ら漏洩するが２、リーク孔１２の内径が小さいため、漏
洩は供給に比べて少ない。したがって、吸引口６による
ウェハｌの吸引力は十分に確保される。

その後、ウェハ１についての吸着保持を解除する際、開
閉弁９が閉じられ、負圧源からの負圧の供給が停止され
る。負圧の供給が停止された後、吸引路７内の負圧はリ
ーク孔１２からＩａ残し続け、相対的に大気が吸引路７
内に流入するため、吸引口６における吸引力は次第に弱
まり、吸着を解除し、それによるウェハ１についての保
持が解除される。

このとき、リーク孔１２の内径が小さいため、大気流入
によってウェハ１に加わる衝撃は弱い。

その結果、ウェハｌが吸着面３上において遊動すること
はなく、ウェハ１は予め設定された位置を通正に維持す
ることになる。

他方、吸引路７の内圧と大気圧との差が大きいため、吸
引力の低下は比較的迅速に起こり、ウェハ１についての
吸着保持は短時間に解除される。

しかも、吸引口６と開閉弁９との間隔が短く設定されて
いることにより、吸引路７の内圧容積が小さいため、吸
引力は一層迅速に低下し、ウェハについての吸着保持は
短時間に解除される。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

ｆｉ＋　　吸引口に負圧を供給する吸引路に大気に僅か
に連通ずるリーク孔を開閉弁よりも吸引口αすに配して
開設することにより、吸着保持時における開閉弁の開成
によってリーク孔から大気を吸引口に相対的に供給させ
ることができるため、吸引口を自動的に正圧化してその
吸着保持を解除することができる。

（２）　　リーク孔による大気の導入によってウェハの
吸着保持が自動的に解除されるように構成することによ
り、吸着保持解除時における正圧の強制導入を制御する
開閉弁を廃止することができるため、ウェハの吸着面上
の遊動を防止することができるとともに、強制的に正圧
化するためのタイミングの制御、並びに流入量の制御機
構等を省略化させることができる。

、（３）大気に常時連通ずるリーク孔の内径を僅かに設
定することにより、吸引路からの漏洩を抑制することが
できるため、吸引口における吸引力を十分に確保するこ
とができる。

（４）　　開閉弁およびリーク孔を吸引口の近傍に配設
することにより、吸引路の内圧容積を小さく抑制するこ
とができるため、吸着保持解除時における吸引力の低下
を迅速化させることができる。

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。

例えば、リーク孔の口径、有効長等は、真空源の排気速
度、吸引路の内圧容量、真空吸着保持に必要な真空度等
と、真空吸着保持時におけるリーク孔からの真空漏洩度
および吸着保持解除時におけるリーク孔からの大気導入
度等との関係に対応して、各諸例毎に実験やコンピュー
タシュミレーションによる経験的な解析により適宜設定
することが望ましい。

吸着ヘッド、吸着面、吸引口および吸引路等の形状、構
造等は所望に応じて変形することが望ましい。

吸引路に介設される開閉弁およびリーク孔は吸引口の近
傍に配設するに限らず、吸着ヘッドとは別の箇所の吸引
路の途中に配設してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハの真空吸着装
置に通用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、その他の基板、仮柱、小片、直方体等
の固形物を真空吸着する真空吸着装置全般に通用するこ
とができる。

〔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、次の通りである。

吸引口に負圧を供給する吸引路に大気に僅かに連通ずる
リーク孔を開閉弁よりも吸引口ＩＩ＋に配して開設する
ことにより、吸着保持時における開閉弁の開成によって
リーク孔から大気を吸引口に相対的に供給させることが
できるため、吸引口を自動的に正圧化してその吸着保持
を解除することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるよ１突成着装置を示す
縦断面図、 第２図はその吸着ヘッドを示す平面図である。 ｌ・・・ウェハ（被吸着物）、２・・・吸着ヘッド、３
・・・吸着面、４・・・円形穴、５・・・溝、６・・・
吸引口、７・・・吸引路、８・・・チューブ、９・・・
開閉弁、１０・・・凹部、１１・・・プラグ、１２・・
・リーク孔。 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸着面に開設された吸引口と、吸引口に負圧を供給
   する吸引路と、吸引路の途中に介設されている開閉弁と
   、吸引路の開閉弁よりも吸引口側に配されて大気に僅か
   に連通するように開設されているリーク孔とを備えてい
   る真空吸着装置。 ２、リーク孔および開閉弁が、吸引口の近傍に配設され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真
   空吸着装置。