JPH0627067U - 真空チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空チャックによる半導体ウェーハ移動の
際の損傷をなくし、ウェーハ着脱移動作業を効率化す
る。 【構成】 下端に吸着盤１１を備えた段部１Ｃ付きの
異径中空軸１の外側に、大径部１Ａと小径部１Ｂを設け
る。下端に小径部１Ｂと摺動可能なツバ７を備えた外筒
６を、大径部１Ａに摺動可能に嵌装する。小径部１Ｂの
外側に、上端がツバ７に下端が吸着盤１１に当接する発
条１０を設け、外筒６を吸着盤１１に常時弾発的に支承
する。吸着盤１１の下周端に蛇腹パッド１３を設けても
よい。 【効果】 発条１０とパッド１３により、真空チャッ
ク押圧時の衝撃を吸収、ウェーハの損傷は皆無となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、真空チャック、特に半導体ウェーハを移動するために使用する真空 チャックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

半導体ウェーハの製造工程中、例えばラッピング工程が終了すると、次工程へ 移動させるために、ラップ定盤からウェーハを取りあげる必要がある。しかしな がら、ラップオイルが存在するためウェーハは定盤に密着しており、指先では取 りはずしが困難である。従来、このウェーハ移動作業に真空チャックを使用する ことは知られている。しかしながら、従来の真空チャックは、剛体の中空軸の下 端に吸着盤を固定し、上端にホースを介して真空ポンプを連結したような単純な 構造であった。このため、真空チャックの吸着面をウェーハへ接触させる際、衝 撃力が直接ウェーハに伝達されるので、よほど注意深く作業しないと、ウェーハ にワレ、クラックが発生するおそれがあった。事実、この作業では多くの不良品 が発生していた。逆に、不良発生を防止しようとすると、作業スピードが遅くな り、非能率的であった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、前記のごとき問題点を解決したもので、吸着時ウェーハに損傷を与 えるおそれがなく、且つ吸着作業が効率的な真空チャックを提供することを目的 としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成した本考案の真空チャックは、軸方向に貫通した吸引孔を有 し、大径部と小径部とからなり、大径部の周側に吸引孔に連通する空気入口を備 えた段部付き異径中空軸に、下端にツバを備え、周壁に空気制御孔を有する外筒 を、外筒が大径部を摺動し、ツバが小径部を摺動して、段部で係止されように可 滑動的に嵌装し、空気制御孔を空気入口に連通させ、中空軸の小径部下端に、下 面に吸引溝を備えた吸着盤を取り付け、吸引溝を吸引孔に連通させ、小径部周側 に発条を設けて、発条の両端を外筒のツバ下端面と吸着盤の上端面に当接するこ とによって、外筒を吸着盤に弾発的に支承したことを特徴としている。

【０００５】 真空チャックの吸着盤下部周端には、衝撃をさらに緩和するためパッド、好ま しくは蛇腹パッドを設けることができる。

【０００６】 中空軸の周壁の空気入口と外筒の周壁に設けられた空気制御孔との連通は、軸 方向においては、発条の圧縮、弾発比を考慮して穿孔位置を設定すればよく、円 周方向での回転は、外筒上端に一部切り欠いたキー溝を設け、この溝に中空軸に 固定されたキーを嵌着することにより、固定、位置決めする。真空チャックと真 空ポンプの連結には、真空ポンプに連結されたホースを中空軸の上端にスタット ボルトを立て、これに取付ければよい。

【０００７】 本考案の各部材の材質は、耐薬品性のある各種の合成樹脂を使用することがで きるが、特に発条にはフッ素系の樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレンなど が好ましい。

【０００８】

【作用】

本考案の真空チャックでは、中空軸に嵌装された作業者の把持する外筒の摺動 と、この外筒を吸着盤に支承する発条の弾性の協動作用により、吸着時ウェーハ に加わる吸着盤の押圧衝撃が吸収される。加えて、吸着盤の下周端にパッドを備 えている場合には、このパッドによっても衝撃の緩和が一層大きくなり、吸着作 業時のウェーハの損傷はほぼ皆無となる。

【０００９】

【実施例】

図１において、中空軸１は、外周側に大径部１Ａと小径部１Ｂとを有する段部 （１Ｃ）付きの異径で構成され、その中心軸方向に貫通した吸引孔２を備えてい る。中空軸１の上端内周にはメネジを切ってあり、このメネジにスタットボルト ３を螺着する。スタットボルト３には、真空ポンプ（図示せず）に連結されたホ ース１４を取り付ける。中空軸１の周壁の任意の箇所には、吸引孔２に連通する 空気入口４を設ける。また大径部１Ａの円周上の、望ましくは吸引孔２とは反対 側の位置に溝を穿設して、キー５を嵌着する。本考案では、この中空軸１の大径 部１Ａの外側には、作業者の把持用外筒６を嵌装してあり、中空軸１と外筒６の 二重構造になっている。この外筒６の内径は、中空軸１の大径部１Ａを摺動可能 な程度であればよい。外筒６の外側は必ずしも円形である必要はなく、多角形で もあるいは把持しやすいような部品があってもよい。外筒６の下端には、中空軸 １の小径部１Ｂを摺動しうる程度の小内径を備えたツバ７を設けてある。これに より、外筒６は下方向には自由に摺動するが、ツバ７と段部１Ｃの係合により、 上方向には抜けないように構成されている。外筒６の周壁には、中空軸１の空気 入口４と連通するように空気制御孔８を設ける。外筒６の上端円周上にはキー溝 ９を、中空軸１周壁に嵌着されたキー５と対応するように穿設してある。このキ ー溝９とキー５との嵌合より、図２に示すように、中空軸１と外筒６の円周方向 の回転を阻止し、空気入り口４と空気制御孔８のずれが起こらないようにしてい る。中空軸１の小径部１Ｂの下端にはオネジを切ってあり、これにより中空軸１ に吸着盤１１を螺着する。本考案では、この中空軸１の小径部１Ｂ外周に発条１ ０を設ける。発条１０は上端が外筒６の下端ツバ７に当接し、下端が吸着盤１１ の上端に当接しており、常時外筒６を吸着盤１１で弾発的に支承している。した がって、作業者が外筒６を把持して吸着盤１１をウェーハ（図示せず）に押しつ けた際の衝撃は、発条１０で吸収される。吸着盤１１の下面には、図３に示すよ うに、吸引溝１２が穿設されている。吸着盤１１の形状および吸引溝１２のパタ ーンは、図３に示すものに特定されるものではない。この吸引溝１２と中空軸１ の吸引孔２とは、ネジ部の縦孔を介して連通している。また、吸着盤１１の下周 端にはパッド１３、好ましく蛇腹状のものを設け、前記押しつけの際の衝撃を一 層緩和することもできる。

【００１０】 なお、中空軸１の空気入口４と外筒６の空気制御孔８の軸方向の位置関係は、 外筒６の上死点、すなわちツバ７が段部１Ｃに当接している状態では、少なくと も完全に連通しているのが望ましいが、発条１０の弾発力に抗して外筒６を押し 下げたときには、必ずしも連通している必要はない。

【００１１】 上記のごとく構成された本考案の真空チャックは、半導体ウェーハの製造工程 中、例えばラッピング工程が終了して次工程へウェーハを移載する際に、以下の ように使用する。まず作業者は、外筒６を持って吸着盤１１をウェーハの中央に のせる。次いで、吸着盤１１のパッド１３をウェーハに押し付けるように外筒６ を発条１０の弾発力に抗して押し下げる。この時点で、空気制御孔４を指で押さ えると、真空ポンプに連結されたホース１４を介して、中空軸１の吸引孔２、吸 着盤１１の吸引溝１２の空気が抜かれ、吸着盤１１の下面とウェーハの間は真空 に近い状態となり、ウェーハは吸着盤１１に吸着される。吸着した状態で真空チ ャックを持ちあげると、ウェーハはラップ定盤からはなれる。次いで、移動先へ 持っていき、外筒６の空気制御孔８をふさいでいた指を離すと、ウェーハは解放 されて吸着チヤックから離れる。この作業の繰り返しで、ラッピング工程の移載 が行われる。

【００１２】 本考案の吸着チャックは、ラッピング工程におけるウェーハの着脱移動に限ら ず、平面上に置かれたウェーハを一枚一枚移動させる工程にも、ひろく適用が可 能である。

【００１３】

【効果】

本考案の真空チャックを使用すれば、下記の実用上の効果が得られる。

【００１４】 （１）．真空チャックの吸着盤１１をウェーハに押しつける際の衝撃力を、中 空軸１と外筒６の二重構造による摺動と、外筒６を吸着盤１１に支承する発条１ ０の弾性との協動作用により吸収して、従来約０．５％程度発生していたウェー ハの損傷による不良をほぼ皆無とした。

【００１５】 （２）．ウェーハ吸着時の損傷のおそれのないことから、作業スピードも著し く向上し、大略２０％の効率化が達成された。

【００１６】 （３）．また、吸着盤１１の下周端にパッドを備えている場合は、上記ふたつ の効果はさらに向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の真空チャックの一例を示す断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の吸着盤を下方からみた平面図である。

【符号の説明】

１ 中空軸 １Ａ 大径部 １Ｂ 小径部 １Ｃ 段部 ２ 吸引孔 ３ スタッドボルト ４ 大気入口 ５ キー ６ 外筒 ７ ツバ ８ 空気制御孔 ９ キー溝 １０ 発条 １１ 吸着盤 １２ 吸引溝 １３ パッド １４ ホース

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に貫通した吸引孔（２）を有し、
   大径部（１Ａ）と小径部（１Ｂ）とからなり、大径部
   （１Ａ）の周側に吸引孔（２）に連通する空気入口
   （４）を備えた段部（１Ｃ）付き異径中空軸（１）に、
   下端にツバ（７）を備え、周壁に空気制御孔（８）を有
   する外筒（６）を、外筒（６）が大径部（１Ａ）を摺動
   し、ツバ（７）が小径部（１Ｂ）を摺動して段部（１
   Ｃ）で係止されように可滑動的に嵌装し、空気制御孔
   （８）を空気入口（４）に連通させ、中空軸（１）の小
   径部（１Ｂ）下端に、下面に吸引溝（１２）を備えた吸
   着盤（１１）を取り付け、吸引溝（１２）を吸引孔
   （２）に連通させて、小径部（１Ｂ）周側に発条（１
   ０）を設け、発条（１０）の両端を外筒（６）のツバ
   （７）下端面と吸着盤（１１）の上端面に当接すること
   によって、外筒（６）を吸着盤（１１）に弾発的に支承
   してなる真空チャック。
2. 【請求項２】 吸着盤（１１）の下部周端にパッド（１
   ３）を備えてなる請求項１記載の真空チャック。