JP7358222B2 - 板状物保持具 - Google Patents

Description

本発明は、ウエーハ等の板状物を吸引保持する板状物保持具に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

また、デバイスが形成されるウエーハは、シリコンインゴット、ＳｉＣインゴット等のインゴットをワイヤーソー、レーザー加工装置によってスライスすることにより生成される。インゴットからスライスされたウエーハの表面および裏面は、研削および研磨することにより鏡面に仕上げられる（たとえば特許文献１および２参照）。

特開２０００－９４２２１号公報 特開２０１６－１１１１４３号公報

しかし、インゴットからスライスされたウエーハには凹凸やウネリがあり、ウエーハを吸引保持する保持面を有する保持具によってウエーハを搬送する際、ウエーハと保持面との間に隙間が形成されてしまい、この隙間から外気が流入することによって保持具の保持面からウエーハが落下するという問題がある。

上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、凹凸やウネリがあるウエーハ等の板状物を確実に吸引保持することができる板状物保持具を提供することである。

本発明は上記課題を解決するために以下の板状物保持具を提供する。すなわち、板状物を吸引保持する板状物保持具であって、吸引源に連結する連結口を備えると共に保持面を備えた保持基台と、該保持面に配設された第一のＯリングと、該第一のＯリングの内側に配設された第二のＯリングと、該第一のＯリングと該第二のＯリングとの間に開口し該連結口に連通する吸引孔と、該第一のＯリングの外周で該保持面と板状物との間に液体シールを形成する液体供給手段と、を備えた板状物保持具を本発明は提供する。

本発明の板状物保持具は、吸引源に連結する連結口を備えると共に保持面を備えた保持基台と、該保持面に配設された第一のＯリングと、該第一のＯリングの内側に配設された第二のＯリングと、該第一のＯリングと該第二のＯリングとの間に開口し該連結口に連通する吸引孔と、該第一のＯリングの外周で該保持面と板状物との間に液体シールを形成する液体供給手段と、を備えているので、第一・第二のＯリングと板状物との間に隙間が形成されてしまった場合でも、第一のＯリングの外周が液体でシールされるため、第一・第二のＯリングとウエーハとの隙間から外気が流入することが抑制され、凹凸やウネリがあるウエーハ等の板状物を確実に吸引保持することができる。

本発明に従って構成された板状物保持具の斜視図。 図１に示す板状物保持具の断面図。 図１に示す保持基台を下方から見た斜視図。 図１に示す板状物保持具で板状物を保持している状態を示す断面図。 図１に示す板状物保持具を備えた研削装置の斜視図。

以下、本発明に従って構成された板状物保持具の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１および図２を参照して説明すると、全体を符号２で示す板状物保持具は、吸引源に連結する連結口を備えると共に保持面を備えた保持基台４と、保持基台４を移動する移動手段６とを備える。図２に示すとおり、保持基台４は、円板状の主部８と、主部８の上面中央部から上方に延びる円筒部１０と、円筒部１０の上端に固定され円筒部１０よりも大径の円形状抜け止め片１２とを含む。円筒部１０には径方向外側に突出する円筒状の連結口１４が付設されており、この連結口１４は流路１６を介して吸引源１８に連結されている。

図２に示すとおり、図示の実施形態の吸引源１８は、全体として円筒状のエジェクタ２０と、エジェクタ２０に流路２２を介して連結されエジェクタ２０にエアーを供給するエアー供給源２４と、流路２２を開閉するバルブ２６とを有する。エジェクタ２０の軸方向中間部には他の部分よりも内径が小さい小径部２０ａが設けられている。この小径部２０ａには、保持基台４の連結口１４まで延びる流路１６が接続され、エジェクタ２０の軸方向一端部には、エアー供給源２４まで延びる流路２２が接続されている。

そして、吸引源１８においては、バルブ２６を開けた状態でエアー供給源２４を作動して、エアー供給源２４からエジェクタ２０に流路２２を介して高圧エアーを供給すると小径部２０ａの圧力が低下し、これによって小径部２０ａに負圧が発生して流路１６から空気を吸引するようになっている。なお、吸引源１８については、吸引ポンプから構成されていてもよいが、吸引源１８は後述の液体供給手段３４の液体を吸い込む場合があるため、エジェクタ２０の軸方向他端部から高圧エアーと共に液体が排出される上述のエジェクタ２０を含む構成が好ましい。

図２および図３を参照して説明すると、板状物保持具２は、さらに、保持面を構成する主部８の下面に配設された第一のＯリング２８と、第一のＯリング２８の内側に配設された第二のＯリング３０と、第一のＯリング２８と第二のＯリング３０との間に開口し連結口１４に連通する吸引孔３２と、第一のＯリング２８の外周で保持面と板状物との間に液体シールを形成する液体供給手段３４と、を備える。

第一のＯリング２８および第二のＯリング３０はいずれも合成ゴム等の弾性変形可能な適宜の材料から形成されており、第二のＯリング３０の直径は第一のＯリング２８の直径よりも小さい。図２に示すとおり、主部８の下面には、第一の環状溝３６と、第一の環状溝３６の内側に配置され第一の環状溝３６よりも小径の第二の環状溝３８とが形成されている。そして、第一の環状溝３６に第一のＯリング２８が配設され、第二の環状溝３８に第二のＯリング３０が配設されている。

図２および図３に示すとおり、主部８の下面に開口している吸引孔３２は、第一のＯリング２８と第二のＯリング３０との間において主部８の周方向に間隔をおいて複数個（図示の実施形態では４個）形成されている。図２を参照することによって理解されるとおり、各吸引孔３２は円筒部１０の内部および連結口１４に連通している。

そして、板状物保持具２においては、吸引源１８を作動させ、吸引孔３２に吸引力を生成することにより、ウエーハ等の板状物を主部８の下面で吸引保持するようになっている。このように保持基台４の主部８の下面が板状物を保持する保持面を構成している。また、主部８の下面で板状物を吸引保持する際は、第一・第二のＯリング２８、３０のそれぞれの下端が板状物の上面に接触し、主部８の下面と板状物の上面との間には隙間が存在する（図４参照）。

図２および図３に示すとおり、液体供給手段３４は、保持基台４の主部８の外周に固定された環状部材４０を含む。この環状部材４０には、周方向に間隔をおいて下面に開口する複数の噴出孔４０ａが形成されていると共に、複数の噴出孔４０ａに連通する供給口４０ｂ（図１および図２参照）が設けられている。図２に示すとおり、液体供給手段３４は、さらに、供給口４０ｂに流路４２を介して連結された液体供給源４４と、流路４２を開閉するバルブ４６とを含む。

そして、図４に示すとおり、液体供給手段３４においては、保持基台４の主部８の下面（保持面）で板状物を吸引保持した状態で、バルブ４６を開けることにより液体供給源４４から流路４２を介して供給口４０ｂに供給された水等の液体を複数の噴出孔４０ａから噴出し、第一のＯリング２８の外周で保持基台４の下面（保持面）とウエーハＷ等の板状物の上面との間に環状の液体シールＳを形成するようになっている。なお、図示の実施形態の板状物保持具２においては、保持基台４の主部８と液体供給手段３４の環状部材４０とが別個の部材から構成されているが、主部８と環状部材４０とは単一の共通部材から構成されていてもよい。

図１および図２を参照して移動手段６について説明する。図１に示すとおり、移動手段６は、保持基台４に連結された一端部から実質上水平に延びるアーム４８と、アーム４８の他端部に固定され上下方向に延びる回転軸５０と、上下方向に延びる軸線を中心として回転軸５０を回転させるモータ（図示していない。）と、回転軸５０を昇降させる電動シリンダ等の昇降手段（図示していない。）とを有する。

図２に示すとおり、アーム４８の一端部には上下方向に延びる貫通開口５２が形成されていて、貫通開口５２に保持基台４の円筒部１０が挿入されている。貫通開口５２の上端側周縁には、貫通開口５２よりも大径の凹所５４が形成されている。この凹所５４に保持基台４の抜け止め片１２が位置づけられており、これによって保持基台４がアーム４８から抜け落ちないようになっている。

図２を参照することによって理解されるとおり、アーム４８の一端部の下面と保持基台４の主部８の上面との間にはコイルばね５６が付設されている。保持基台４の下面を板状物の上面に位置づけた際に、コイルばね５６が圧縮すると共に保持基台４が上昇することによって、保持基台４の下面から板状物に作用する衝撃が緩和されると共に、保持基台４の下面とウエーハＷ等の板状物の吸着面とのなじみが良好となる。

図４を参照して、上述したとおりの板状物保持具２を用いて板状物としての円板状のウエーハＷを搬送する搬送方法について説明する。

板状物保持具２を用いる搬送方法では、まず、回転軸５０をモータで適宜回転させると共に昇降手段で適宜昇降させることにより、適宜のテーブル（図示していない。）に置かれているウエーハＷの上方に保持基台４の主部８の下面（保持面）を位置づける。次いで、回転軸５０を昇降手段で下降させ、ウエーハＷの上面に保持基台４の第一・第二のＯリング２８、３０を密着させる。

次いで、流路２２のバルブ２６を開けた状態でエアー供給源２４を作動してエジェクタ１８の作用により保持基台４の吸引孔３２に吸引力を生成し、ウエーハＷの上面を保持基台４の主部８の下面で吸引保持する。次いで、図４に示すとおり、流路４２のバルブ４６を開けて噴出孔４０ａから水等の液体を噴出し、第一のＯリング２８の外周で主部８の下面とウエーハＷの上面との間に環状の液体シールＳを形成する。

次いで、回転軸５０をモータで適宜回転させると共に昇降手段で適宜昇降させることにより、保持基台４で保持したウエーハＷを搬送し、ウエーハＷを載せるべき適宜のテーブル（図示していない。）の上面にウエーハＷの下面を接触させる。そして、吸引源１８の作動を停止して保持基台４によるウエーハＷの吸引保持を解除し、テーブルの上面にウエーハＷを載せる。このようにして板状物保持具２でウエーハＷを搬送する。

以上のとおりであり、図示の実施形態の板状物保持具２においては、第一・第二のＯリング２８、３０の下端とウエーハＷの上面との間に隙間が形成されてしまった場合でも、第一のＯリング２８の外周が液体でシールされるため、第一・第二のＯリング２８、３０とウエーハＷとの隙間から外気が流入することが抑制され、凹凸やウネリがあるウエーハＷを確実に吸引保持することができる。

なお、上述の板状物保持具２は、たとえば図５に示す研削装置６０に装着される。研削装置６０は、研削加工前の複数のウエーハＷを収容した第一のカセット６２ａが載置される第一のカセット載置部６４ａと、研削加工後の複数のウエーハＷを収容する第二のカセット６２ｂが載置される第二のカセット載置部６４ｂと、第一のカセット６２ａから研削加工前のウエーハＷを搬出すると共に第二のカセット６２ｂに研削加工後のウエーハＷを搬入する搬出入手段６６と、搬出入手段６６によって搬出された研削加工前のウエーハＷが仮置きされる仮置き手段６８と、仮置き手段６８に仮置きされた研削加工前のウエーハＷをチャックテーブル７０まで搬送する第一の搬送手段と、チャックテーブル７０に保持されたウエーハＷの上面を研削する研削手段７２と、研削加工後のウエーハＷをチャックテーブル７０から搬出し洗浄手段７４まで搬送する第二の搬送手段とを備えており、上記第一・第二の搬送手段が上述の板状物保持具２から構成され得る。

図５に示す例では、板状物保持具２の移動手段６の回転軸５０の下端が研削装置６０の基台７６に回転自在に装着されている。第一の搬送手段が搬送するウエーハＷは研削加工前のものであるため凹凸やウネリを有する場合があるが、上述したとおり、板状物保持具２においては、凹凸やウネリを有するウエーハＷであっても確実に吸引保持することができるので、ウエーハＷを搬送している際にウエーハＷが落下することがない。

２：板状物保持具
４：保持基台
１４：連結口
１８：吸引源
２８：第一のＯリング
３０：第二のＯリング
３２：吸引孔
３４：液体供給手段
Ｓ：液体シール

Claims (1)

1. 板状物を吸引保持する板状物保持具であって、
   吸引源に連結する連結口を備えると共に保持面を備えた保持基台と、該保持面に配設された第一のＯリングと、該第一のＯリングの内側に配設された第二のＯリングと、該第一のＯリングと該第二のＯリングとの間に開口し該連結口に連通する吸引孔と、該第一のＯリングの外周で該保持面と板状物との間に液体シールを形成する液体供給手段と、を備えた板状物保持具。