JP4797027B2 - Substrate body sticking apparatus and substrate body handling method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハ等からなる基板や基板保持具を取り扱う基板体の貼着装置及び基板体の取り扱い方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate body sticking apparatus that handles a substrate made of a semiconductor wafer or the like and a substrate holder, and a substrate body handling method.
従来、半導体製造工程の半導体ウェーハに各種の加工を施したり、ハンドリングしたり、あるいは搬送等する場合には、図示しない固定キャリアに半導体ウェーハを搭載支持させ、薄く脆く割れ易い半導体ウェーハの損傷を未然に抑制防止する方法が採用されている。 Conventionally, when various types of processing are performed, handled, or transported on a semiconductor wafer in the semiconductor manufacturing process, the semiconductor wafer is mounted and supported on a fixed carrier (not shown) to damage the thin, brittle and easily broken semiconductor wafer. The method of preventing and suppressing is adopted.
固定キャリアに半導体ウェーハを搭載支持させる具体的な方法としては、(1)半導体ウェーハに可撓性の固定キャリアに圧着ローラ等により空気を排除しながら積層密着する方法、(2)大型の真空室内に半導体ウェーハと固定キャリアとを対向させて配置し、下方に位置する半導体ウェーハに固定キャリアを真空雰囲気下で上方から真空密着する方法があげられる(特許文献1、2参照)。
しかしながら、(1)の方法の場合には、反り易い可撓性の固定キャリアを使用しなければならないので、半導体ウェーハに剛性を付与することができないという大きな問題が新たに生じることとなる。また、(2)の方法の場合には、従来のラインに大掛かりな設備を新たに設置したり、大型の真空室を用意したり、半導体ウェーハをチャックする複雑な構成の静電チャック装置を真空室内に設置せざるを得ないという問題がある。 However, in the case of the method (1), since a flexible fixed carrier that easily warps must be used, a great problem arises that rigidity cannot be imparted to the semiconductor wafer. In the case of the method (2), a large-scale facility is newly installed in the conventional line, a large vacuum chamber is prepared, or an electrostatic chuck apparatus having a complicated configuration for chucking a semiconductor wafer is evacuated. There is a problem that it must be installed indoors.
本発明は上記に鑑みなされたもので、基板体の剛性を確保することができ、しかも、大掛かりな設備等の設置を要しない基板体の貼着装置及び基板体の取り扱い方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and can provide a substrate body sticking apparatus and a substrate body handling method that can ensure the rigidity of the substrate body and that does not require installation of large-scale equipment or the like. It is aimed.
本発明においては上記課題を解決するため、供給ステージと貼着ステージとの間で基板体を取り扱い機構により取り扱うものであって、
供給ステージは、表面に基板体を着脱自在に搭載するステージと、このステージに設けられて表面に連通し、気体を排気することにより表面に搭載された基板体を吸着する吸着部と、ステージに設けられて表面に連通し、この表面から気体を噴出させる噴出部とを含み、
貼着ステージは、表面に基板体を着脱自在に搭載するステージと、このステージに設けられて表面に連通し、気体を排気することにより表面に搭載された基板体を吸着する吸着部と、ステージに設けられて表面に連通する排気部とを含み、
基板体は、基板と、基材の表面の凹み穴内に配列された複数の突起を覆う変形可能な保持層に基板を着脱自在に保持する基板保持具とを含み、
取り扱い機構は、供給ステージと貼着ステージとの間を移動するとともに、これらに対して選択的に接離し、貼着ステージのステージ表面に接触してその間に密封空間を形成するハンドと、このハンドに設けられて表面に連通し、気体を排気することにより表面に吸着された基板体を吸着する吸着部と、ハンドに設けられて表面に連通する排気部と、ハンドに設けられて表面に連通し、この表面から気体を噴出させる噴出部とを含み、ハンドを、貼着ステージのステージ表面に接触してその間に空間を形成する保持枠と、この保持枠に気密状態に嵌め入れられて基板体に接触するスライド可能なハンド本体とから構成し、このハンド本体に吸着部、排気部、噴出部をそれぞれ設けるとともに、ハンド本体をバネ部材により貼着ステージから離隔する方向に付勢するようにし、
基板体の基板保持具に、基材の凹み穴に連通する排気孔を設け、この排気孔を取り扱い機構の排気部に連通可能としたことを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above problems, the substrate body is handled by a handling mechanism between the supply stage and the sticking stage,
The supply stage includes a stage on which a substrate body is detachably mounted, a suction unit that is provided on the stage, communicates with the surface, and sucks the substrate body mounted on the surface by exhausting gas, and a stage. An ejection part that is provided and communicates with the surface and ejects gas from the surface;
The sticking stage includes a stage on which a substrate body is detachably mounted, a suction portion that is provided on the stage, communicates with the surface, and sucks the substrate body mounted on the surface by exhausting gas, and a stage An exhaust part provided on the surface and communicating with the surface,
The substrate body includes a substrate, and a substrate holder that removably holds the substrate on a deformable holding layer that covers a plurality of protrusions arranged in the recessed holes on the surface of the base material ,
The handling mechanism moves between the supply stage and the sticking stage, selectively touches and separates from these, and touches the stage surface of the sticking stage to form a sealed space therebetween. Provided on the surface and adsorbing the substrate body adsorbed on the surface by exhausting the gas, an exhaust portion provided on the hand and communicating with the surface, and provided on the hand and communicating with the surface A holding frame for forming a space between the hand and the stage surface of the sticking stage, and a substrate fitted into the holding frame in an airtight state. It consists of a slidable hand main body that comes into contact with the body, and this hand main body is provided with an adsorption part, an exhaust part and an ejection part, and the hand main body is separated from the sticking stage by a spring member. So as to bias in the direction of,
The substrate holder of the substrate body is provided with an exhaust hole communicating with the recessed hole of the base material, and the exhaust hole can communicate with the exhaust part of the handling mechanism.
なお、供給ステージに、搭載される基板体を包囲する位置決め材を設けることができる。
また、貼着ステージと取り扱い機構のハンドのいずれか一方の表面に、密封用のシール部材を取り付けることができる。
In addition, the positioning material which surrounds the board | substrate body mounted can be provided in a supply stage.
Moreover, the sealing member for sealing can be attached to the surface of any one of the sticking stage and the hand of the handling mechanism.
また、ハンド本体の表面の少なくとも周縁部に、噴出部となる複数の孔を設けることも可能である。 Moreover, it is also possible to provide a plurality of holes serving as ejection portions at least at the peripheral edge of the surface of the hand body.
また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項1ないし4いずれかに記載の基板体の貼着装置を用いて基板体を取り扱うことを特徴としている。
Moreover, in order to solve the said subject in this invention, it handles the board | substrate body using the board | substrate body sticking apparatus in any one of
ここで、特許請求の範囲における供給ステージ、貼着ステージ、取り扱い機構は、同一の筐体や架枠、あるいは携帯可能なケース内に設けたり、収納することができる。供給ステージと貼着ステージは、供給ステージの前後左右のいずれかに単一の貼着ステージが配置されたり、供給ステージの前後左右に複数の貼着ステージが並べて配置される関係が良い。また、供給ステージの位置決め材は、エンドレスタイプの周壁等でも良いし、そうでなくても良い。 Here, the supply stage, the sticking stage, and the handling mechanism in the claims can be provided or housed in the same casing, frame, or portable case. The supply stage and the sticking stage have a good relationship in which a single sticking stage is arranged on either the front, back, left or right of the supply stage, or a plurality of sticking stages are arranged side by side on the front, rear, left or right of the supply stage. The positioning material for the supply stage may or may not be an endless type peripheral wall or the like.
基板体の基板には、少なくとも各種サイズ(口径200mm、300mm、450mm)の半導体ウェーハ、MEMS用ウェーハ、液晶基板、石英ガラス基板等が含まれる。気体は、エアが主ではあるが、窒素ガス等でも良い。さらに、取り扱い機構は、XZ方向に動作するタイプ、YZ方向に動作するタイプ、XYZ方向に動作するタイプ、多関節のロボットタイプ等でも良い。 The substrate of the substrate body includes at least various types of semiconductor wafers (diameters 200 mm, 300 mm, 450 mm), MEMS wafers, liquid crystal substrates, quartz glass substrates, and the like. The gas is mainly air, but may be nitrogen gas or the like. Further, the handling mechanism may be a type that operates in the XZ direction, a type that operates in the YZ direction, a type that operates in the XYZ direction, a multi-joint robot type, or the like.
本発明によれば、供給ステージと貼着ステージの間で基板体を形成する基板、基板保持具、あるいは基板を保持した基板保持具を取り扱い機構のハンドにより選択的に取り扱うことにより、供給ステージの基板を貼着ステージに搬送したり、基板と基板保持具とを貼り合わせることができる。また、基板や基板保持具を装置から払い出すこともできる。 According to the present invention, by selectively handling the substrate forming the substrate body between the supply stage and the sticking stage, the substrate holder, or the substrate holder holding the substrate with the hand of the handling mechanism, A board | substrate can be conveyed to an adhesion | attachment stage, and a board | substrate and a board | substrate holder can be bonded together. Further, the substrate and the substrate holder can be dispensed from the apparatus.
本発明によれば、基板体の剛性を確保することができ、しかも、大掛かりな設備等の設置を要しないという効果がある。また、取り扱い機構が、供給ステージと貼着ステージとの間を移動するとともに、これらに対して選択的に接離し、貼着ステージのステージ表面に接触してその間に密封空間を形成するハンドと、このハンドに設けられて表面に連通し、気体を排気することにより表面に吸着された基板体を吸着する吸着部と、ハンドに設けられて表面に連通する排気部と、ハンドに設けられて表面に連通し、この表面から気体を噴出させる噴出部とを含み、ハンドを、貼着ステージのステージ表面に接触してその間に空間を形成する保持枠と、この保持枠に気密状態に嵌め入れられて基板体に接触するスライド可能なハンド本体とから構成し、このハンド本体に吸着部、排気部、噴出部をそれぞれ設けるとともに、ハンド本体をバネ部材により貼着ステージから離隔する方向に付勢するので、基板と基板保持具とを手作業ではなく、自動的に貼り合わせたり、剥離したり、剥離して払い出すことができるので、作業の円滑化、効率化、迅速化を図ることができる。
また、供給ステージに、搭載される基板体を包囲する位置決め材を設ければ、位置決め材が基板体を位置決めするので、基板体の前後左右方向へのガタツキや位置ずれを抑制することができる。
According to the present invention, the rigidity of the substrate body can be ensured, and there is an effect that it is not necessary to install a large facility or the like. In addition, the handling mechanism moves between the supply stage and the sticking stage, selectively touches and separates from these, and contacts the stage surface of the sticking stage to form a sealed space therebetween, An adsorbing part that is provided in the hand and communicates with the surface and adsorbs the substrate body adsorbed on the surface by exhausting gas, an exhaust part that is provided on the hand and communicates with the surface, and an exhaust part provided on the hand A holding frame that is in contact with the stage surface of the sticking stage and forms a space therebetween, and is fitted in an airtight state on the holding frame. And a slidable hand main body that comes into contact with the substrate body. The hand main body is provided with a suction portion, an exhaust portion, and a jetting portion, and the hand main body is attached by a spring member. Energized in the direction away from the board, the board and board holder can be attached automatically, peeled off, peeled off and dispensed instead of manually, making the work smoother and more efficient , Speeding up can be achieved.
In addition, if a positioning member that surrounds the substrate body to be mounted is provided on the supply stage, the positioning member positions the substrate body, so that backlash and positional deviation in the front-rear and left-right directions of the substrate body can be suppressed.
また、貼着ステージと取り扱い機構のハンドのいずれか一方の表面に、密封用のシール部材を取り付ければ、貼着ステージと取り扱い機構のハンドとの間から気体が外部に漏れるのを抑制することができ、貼着ステージと取り扱い機構のハンドとの間を密封してこれらの間の空間を貼着ステージの排気部の排気作用により容易に減圧状態とすることができる。 Moreover, if a sealing member for sealing is attached to either surface of the sticking stage or the hand of the handling mechanism, it can suppress the leakage of gas from between the sticking stage and the hand of the handling mechanism. In addition, the space between the sticking stage and the hand of the handling mechanism can be sealed, and the space between them can be easily reduced in pressure by the exhaust action of the exhaust part of the sticking stage.
さらに、ハンド本体の表面の少なくとも周縁部に、噴出部となる複数の孔を設ければ、基板体に気体を供給して基板体の反りを補正したり、ハンド本体と基板体との吸着状態を解除することが可能になる。 Furthermore, if a plurality of holes serving as ejection portions are provided at least at the peripheral edge of the surface of the hand body, gas is supplied to the substrate body to correct warpage of the substrate body, or the adsorption state between the hand body and the substrate body Can be released.
以下、図面を参照して本発明に係る基板体の貼着装置の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における基板体の貼着装置は、図1ないし図3に示すように、携帯可能なケース内に供給ステージ1、貼着ステージ10、取り扱い機構30を内蔵し、供給ステージ1と貼着ステージ10の間で基板体20を形成する半導体ウェーハ21、基板保持具22、あるいは半導体ウェーハ21を保持した基板保持具22を取り扱い機構30のハンド32により選択的に取り扱うようにしている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a substrate body sticking apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The substrate body sticking apparatus in this embodiment is portable as shown in FIGS. A
供給ステージ1と貼着ステージ10とは、図1、図2、図4、図5に示すように、間隔をおいて左右横方向に一列に配列され、略同じ高さに揃えられており、後方に取り扱い機構30が設置される。供給ステージ1と貼着ステージ10とは、共に平面視で円板形に形成され、供給ステージ1が貼着ステージ10よりも縮径に形成される。また、取り扱い機構30は、供給ステージ1や貼着ステージ10よりも高位に位置するよう段差部を介して設置され、左右横方向にスライドするとともに、下方の供給ステージ1あるいは貼着ステージ10に対して昇降するよう機能する。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, the
供給ステージ1は、図1、図4ないし図7に示すように、基板体20を搭載するステージ2を備え、このステージ2表面の平面円形に凹んだ凹部には、平坦な表面に基板体20を着脱自在に搭載する円板形のプレート3が嵌着されており、このプレート3に複数の吸着溝5と噴出孔6とが配設される。ステージ2表面の周縁部周方向には、搭載される基板体20を包囲して位置決めする円錐台形の複数(本実施形態では3本)の位置決めピン4が所定の間隔で周設される。
As shown in FIGS. 1, 4 to 7, the
複数の吸着溝5は、プレート3表面の中心を中心にして平面円形に描かれた大小複数のリング溝と、プレート3表面の中心から半径外方向に伸びる複数の直線溝とを備え、これらの凹んだ複数のリング溝と直線溝とがステージ2の流通路を介し図示しない真空ポンプに接続されており、この真空ポンプの駆動に伴うエアの排気によりプレート3の表面に搭載された基板体20を真空吸着するよう機能する。
The plurality of
複数の噴出孔6は、図6に示すように、プレート3に形成された多数の孔からなり、ステージ2の流通路を介しブロワ7に接続されており、このブロワ7の駆動に伴うエアの圧送・噴出によりプレート3の表面に搭載された基板体20の吸着状態を破壊・解除するよう機能する。
As shown in FIG. 6, the plurality of
貼着ステージ10は、図4、図5、図8、図9に示すように、基板体20を搭載するステージ11を備え、このステージ11表面の平面円形に凹んだ凹部には、平坦な表面に基板体20を着脱自在に搭載する円板形のプレート12が嵌着されており、このプレート12の表面に複数の吸着溝15が配設される。
As shown in FIGS. 4, 5, 8, and 9, the
ステージ11には、図示しない真空ポンプに切換弁を介し接続される複数の排気口13がプレート12の外側に位置するよう所定の間隔で穿孔され、ステージ11表面の周縁部周方向には、取り扱い機構30のハンド32に圧接される密封用のOリング14が嵌合溝を介し嵌合されており、このOリング14が各排気口13の外側に位置する。各排気口13は、貼着ステージ10と取り扱い機構30のハンド32との接触時にハンド32に覆われ、ハンド32に区画される密封空間33のエアを外部に排気するよう機能する。
A plurality of
複数の吸着溝15は、プレート12表面の中心を中心にして平面円形に描かれた大小複数のリング溝と、プレート12表面の中心から半径外方向に伸びる複数の直線溝とを備え、これらの凹んだ複数のリング溝と直線溝とがステージ11の流通路を介し図示しない真空ポンプに切換弁と共に接続されており、この真空ポンプの駆動に伴うエアの排気によりプレート12の表面に搭載された基板体20を真空吸着する。
The plurality of
基板体20は、図3に示すように、口径200mmあるいは300mmの薄く脆い半導体ウェーハ21と、基材23の表面の凹み穴24内に配列された複数の突起25を覆う変形可能な保持層26に半導体ウェーハ21を着脱自在に保持する基板保持具22とを備えて形成される。半導体ウェーハ21は、シリコンウェーハタイプからなり、薄く加工する観点から表面の切り代に所定の厚さで溝入れして先ダイシングされる。
As shown in FIG. 3, the
基板保持具22は、図3に示すように、薄い基材23を備え、この基材23の平坦な表面には平面円形の凹み穴24が凹み形成されてその内部には複数の突起25が突出形成されており、基材23の表面周縁部には、凹み穴24や複数の突起25を被覆する弾性変形可能な保持層26が接着される。基板保持具22の基材23は、剛性に優れるPC、PP、PE、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ガラス等を使用して平面円形に形成され、凹み穴24に連通する排気孔27が厚さ方向に穿孔されており、この排気孔27に真空ポンプが切換弁を介し着脱自在に接続される。
As shown in FIG. 3, the
複数の突起25は、間隔をおいて並設され、各突起25が円柱形や円錐台形等に形成されており、この突起25の平坦な上面には保持層26が接着される。この保持層26は、所定の薄いエラストマー(例えばシリコーン系、ウレタン系、オレフィン系、フッ素系のエラストマー等)を使用して平面円形に成形され、平坦な状態で半導体ウェーハ21に密着するとともに、真空ポンプの駆動に基づき複数の突起25に応じて凹凸に変形し、半導体ウェーハ21との密着状態を解除する。
The plurality of
取り扱い機構30は、図1、図2、図10、図11に示すように、供給ステージ1と貼着ステージ10との間をアクチュエータ31を介し水平にスライドするとともに、供給ステージ1あるいは貼着ステージ10に対して選択的に上下動するハンド32を備え、このハンド32が貼着ステージ10のステージ11表面に接触してその間に密封空間33を区画形成する。
As shown in FIGS. 1, 2, 10, and 11, the
ハンド32は、貼着ステージ10のOリング14に接触してその排気口13を含む間に密封空間33を形成する中空皿形の保持枠34と、この保持枠34に気密状態に嵌入されて基板体20に接触するスライド可能な平面円形のハンド本体35とから構成され、このハンド本体35に吸着溝39、排気溝40、噴出孔41が配設される。保持枠34とハンド本体35との間には密封用のOリング36が圧入して嵌合される。
The
保持枠34には、ハンド本体35を支持する複数のコイルバネ37が装着され、この複数のコイルバネ37がハンド本体35を貼着ステージ10から離隔する方向、換言すれば、上方向に弾圧付勢する。また、ハンド本体35は、貼着ステージ10のOリング14と保持枠34の周縁部との接触時に貼着ステージ10に接触しない大きさ・高さで保持枠34に支持される。このハンド本体35の表面には平面円形の凹部が凹み形成され、この凹部には、平坦な表面に基板体20を着脱自在に保持する円板形のプレート38が嵌着されており、このプレート38の表面に複数の吸着溝39が配設される。
A plurality of
吸着溝39は、図11に示すように、プレート38表面の中心を中心にして平面円形に描かれた大小複数のリング溝と、プレート38表面の中心から半径外方向に伸びる複数の直線溝とを備え、これらの凹んだ複数のリング溝と直線溝とが流通路を介し図示しない真空ポンプに切換弁と共に接続されており、この真空ポンプの駆動に伴うエアの排気によりプレート38の表面に基板体20を真空吸着する。
As shown in FIG. 11, the
排気溝40は、プレート38表面の中心を中心にして平面円形に描かれ、流通路を介し図示しない真空ポンプに切換弁と共に接続されており、基板保持具22の基材23の排気孔27に連通する。このような排気溝40は、基板保持具22の排気孔27に連通した後、真空ポンプの駆動に伴うエアの排気により基板保持具22の保持層26を凹凸に変形させ、半導体ウェーハ21と基板保持具22との密着を解除するよう機能する。
The
噴出孔41は、プレート38表面の周縁部周方向に間隔をおいて複数穿孔され、ハンド本体35の流通路を介しブロワ7に接続されており、このブロワ7の駆動に伴うエアの圧送・噴出により供給ステージ1上の半導体ウェーハ21の反りを矯正して不適切な衝突を防止したり、ハンド本体35に保持された基板保持具22の吸着状態を破壊・解除するよう機能する。
A plurality of ejection holes 41 are perforated in the circumferential direction of the peripheral edge of the surface of the
上記において、供給ステージ1上に搭載された半導体ウェーハ21を貼着ステージ10に搬送する場合には、先ず、貼着ステージ10上で待機している取り扱い機構30が供給ステージ1上に水平にスライド(図12、図13参照)し、供給ステージ1上の半導体ウェーハ21に取り扱い機構30のハンド32が下降する(図14参照)。
In the above, when the
この際、供給ステージ1上の半導体ウェーハ21に覆われた吸着溝5からエアが排気され、供給ステージ1上に半導体ウェーハ21が位置ずれしないよう真空吸着される。また同時に、ハンド32の噴出孔41から対向する半導体ウェーハ21の周縁部に向けてエアが噴出し、このエアの噴出により半導体ウェーハ21に反りがある場合に、その反りが矯正されて平坦化される。
At this time, air is exhausted from the
次いで、供給ステージ1の半導体ウェーハ21に取り扱い機構30のハンド32が下降・接触し、プレート3の噴出孔6からエアが噴出して半導体ウェーハ21の吸着状態を破壊・解除し、ハンド32の半導体ウェーハ21に覆われた吸着溝39からエアが排気され、ハンド32に半導体ウェーハ21が位置ずれしないよう真空吸着される(図15参照)。
Next, the
こうしてハンド32に半導体ウェーハ21が真空吸着されると、この真空吸着状態を維持したまま取り扱い機構30が供給ステージ1から上昇して貼着ステージ10にスライドし、貼着ステージ10に取り扱い機構30のハンド32が下降する(図16参照)。
When the
次いで、貼着ステージ10の半導体ウェーハ21に覆われた吸着溝15からエアが排気されることにより、貼着ステージ10に半導体ウェーハ21が位置ずれしないよう真空吸着され、ハンド32の噴出孔41から半導体ウェーハ21に向けてエアが噴出し、このエアの噴出によりハンド32と半導体ウェーハ21との吸着状態が破壊・解除される(図17参照)。そしてその後、貼着ステージ10から取り扱い機構30のハンド32が上昇することにより、供給ステージ1から貼着ステージ10に半導体ウェーハ21が搬送されることとなる(図18参照)。
Next, air is exhausted from the
次に、半導体ウェーハ21を基板保持具22に保持させる場合には、先ず、供給ステージ1上に基板保持具22をセットしてその保持層26をプレート3に対向させ、貼着ステージ10上に半導体ウェーハ21を搭載する。この際、プレート3の噴出孔6からエアが噴出して基板保持具22を僅かに浮上させ、プレート3と基板保持具22の保持層26との密着が回避される。また同時に、貼着ステージ10の半導体ウェーハ21に覆われた吸着溝15からエアが排気され、貼着ステージ10に半導体ウェーハ21が位置ずれしないよう真空吸着される(図19参照)。
Next, when holding the
次いで、貼着ステージ10上で待機している取り扱い機構30が供給ステージ1上に水平にスライドし、供給ステージ1上の基板保持具22に取り扱い機構30のハンド32が下降する(図20参照)。こうして基板保持具22にハンド32が下降すると、基板保持具22の基材23にハンド32が接触し、ハンド32の基材23に覆われた吸着溝39からエアが排気され、ハンド32に基板保持具22が位置ずれしないよう真空吸着される(図21参照)。
Next, the
次いで、真空吸着状態を維持したまま取り扱い機構30が供給ステージ1から上昇して貼着ステージ10にスライド(図22参照)し、貼着ステージ10に取り扱い機構30のハンド32が下降し、半導体ウェーハ21と基板保持具22との間に隙間のある状態でハンド32が下降を停止するとともに、貼着ステージ10の排気口13がハンド32の周縁部に区画される密封空間33のエアを外部に排気する(図23参照)。
Next, the
貼着ステージ10の排気口13がエアを外部に排気すると、この排気による負圧化に伴い貼着ステージ10に接触した保持枠34からハンド本体35が気密状態を維持しつつ下降し、排気する真空ポンプの吸引力とコイルバネ37のバネ力との釣り合いにより、対向する半導体ウェーハ21と基板保持具22の平坦な保持層26とが密着する(図24参照)。
When the
次いで、貼着ステージ10から取り扱い機構30のハンド32が上昇して供給ステージ1方向にスライド(図25参照)し、供給ステージ1にハンド32が下降して基板保持具22に保持された半導体ウェーハ21を配置し、供給ステージ1の半導体ウェーハ21に覆われた吸着溝5からエアが排気され、供給ステージ1に半導体ウェーハ21が位置ずれしないよう真空吸着される(図26参照)。また同時に、ハンド32の噴出孔41から基板保持具22の裏面周縁部に向けてエアが噴出し、このエアの噴出によりハンド32と基板保持具22の吸着状態が破壊・解除される(図26参照)。
Next, the
そしてその後、供給ステージ1から取り扱い機構30のハンド32が上昇して貼着ステージ10方向にスライドすることにより、半導体ウェーハ21を基板保持具22に保持させ、かつこれら21・22を供給ステージ1に搭載することができる(図27参照)。
After that, the
次に、基板保持具22を払い出す場合には、先ず、供給ステージ1上に半導体ウェーハ21を保持した基板保持具22をセット(図28参照)し、貼着ステージ10上で待機している取り扱い機構30が供給ステージ1上に水平にスライドし、供給ステージ1上の基板保持具22に取り扱い機構30のハンド32が下降する(図29参照)。
Next, when paying out the
基板保持具22にハンド32が下降すると、基板保持具22の基材23にハンド32が接触し、プレート3の噴出孔6からエアが噴出して半導体ウェーハ21の吸着状態を解除する。また同時に、ハンド32の基材23に覆われた吸着溝39からエアが排気され、ハンド32に基板保持具22が真空吸着される。
When the
次いで、真空吸着状態を維持したまま取り扱い機構30が供給ステージ1から上昇して貼着ステージ10にスライド(図30参照)し、貼着ステージ10に取り扱い機構30のハンド32が下降して半導体ウェーハ21を配置し、ハンド32の排気溝40からエアが排気されて基板保持具22の保持層26を凹凸に変形させることにより、半導体ウェーハ21と保持層26との密着状態が解除される(図31参照)。同時に、貼着ステージ10の半導体ウェーハ21に覆われた吸着溝15からエアが排気され、貼着ステージ10に半導体ウェーハ21が真空吸着される。
Next, the
次いで、貼着ステージ10から基板保持具22を真空吸着した取り扱い機構30のハンド32が上昇して供給ステージ1方向にスライド(図32参照)し、供給ステージ1にハンド32が下降し、プレート3の噴出孔6からエアが噴出して基板保持具22を僅かに浮上させる状態を形成する(図33参照)。
Next, the
同時に、ハンド32の噴出孔41から基板保持具22に向けてエアが噴出し、このエアの噴出によりハンド32と基板保持具22の吸着状態が解除され、供給ステージ1に基板保持具22がセットされた後、供給ステージ1から基板保持具22が手作業により取り外される。そして、供給ステージ1からハンド32が上昇して貼着ステージ10方向にスライドすることにより、基板保持具22の払い出しが完了する(図34参照)。
At the same time, air is ejected from the
次に、半導体ウェーハ21を払い出す場合には、貼着ステージ10上に半導体ウェーハ21を搭載し、貼着ステージ10に取り扱い機構30のハンド32が下降(図35参照)し、貼着ステージ10の排気口13がハンド32に区画される密封空間33のエアを外部に排気する。排気口13がエアを外部に排気すると、この排気による負圧化に伴い貼着ステージ10に接触した保持枠34からハンド本体35が気密状態を維持しつつ下降し、排気する真空ポンプの吸引力とコイルバネ37のバネ力との釣り合いにより、半導体ウェーハ21とハンド32とが密着する。
Next, when paying out the
次いで、貼着ステージ10から取り扱い機構30のハンド32が上昇して供給ステージ1方向にスライドし、供給ステージ1にハンド32が下降して半導体ウェーハ21を配置し、供給ステージ1の半導体ウェーハ21に覆われた吸着溝5からエアが排気され、供給ステージ1に半導体ウェーハ21が真空吸着される。同時に、ハンド32の噴出孔41から半導体ウェーハ21の周縁部に向けてエアが噴出し、このエアの噴出によりハンド32と半導体ウェーハ21の吸着状態が解除される。
Next, the
そして、供給ステージ1から取り扱い機構30のハンド32が上昇して貼着ステージ10方向にスライドすることにより、供給ステージ1に半導体ウェーハ21が搭載され、この半導体ウェーハ21を払い出すことが可能になる。
Then, the
上記構成によれば、剛性の基板保持具22を使用するので、反り易い可撓性の固定キャリアを何ら使用する必要がなく、半導体ウェーハ21に剛性を容易に付与して各種の加工を施したり、ハンドリングしたり、搬送等することができる。また、従来のラインに大掛かりな設備を新たに設置したり、大型の真空室を用意したり、半導体ウェーハ21をチャックする複雑な構成の静電チャック装置を真空室内に設置する必要がないので、構成の簡素化を図ることができる。
According to the above configuration, since the
また、半導体ウェーハ21と基板保持具22とを手作業ではなく、自動的に貼り合わせたり、剥離したり、剥離して払い出すことができるので、作業の円滑化、効率化、迅速化を図ることが可能になる。さらに、プレート3の噴出孔6からエアが噴出して基板保持具22を略水平に浮上させるので、プレート3と基板保持具22との密着に伴う作業の中断を有効に抑制防止することが可能になる。
In addition, since the
なお、上記実施形態の供給ステージ1、貼着ステージ10、取り扱い機構30の真空ポンプは、同一でも良いし、専用の別体でも良い。また、供給ステージ1と取り扱い機構30のブロワ7は、同一でも良いし、専用の別体でも良い。また、同様の作用効果が期待できるのであれば、プレート3やプレート12・38を多孔質のセラミック、アルミニウム等を使用して形成しても良い。
In addition, the
1 供給ステージ
2 ステージ
3 プレート
4 位置決めピン(位置決め材)
5 吸着溝(吸着部)
6 噴出孔(噴出部)
7 ブロワ
10 貼着ステージ
11 ステージ
12 プレート
13 排気口
14 Oリング(シール部材)
15 吸着溝(吸着部)
20 基板体
21 半導体ウェーハ(基板)
22 基板保持具
23 基材
24 凹み穴
25 突起
26 保持層
27 排気孔
30 取り扱い機構
32 ハンド
33 密封空間
34 保持枠
35 ハンド本体
36 Oリング
37 コイルバネ(バネ部材)
38 プレート
39 吸着溝(吸着部)
40 排気溝(排気部)
41 噴出孔(噴出部)
1
5 Suction groove (Suction part)
6 Ejection hole (Ejection part)
7
15 Suction groove (Suction part)
20
22
38
40 Exhaust groove (exhaust section)
41 Spout hole (spout part)
Claims (5)
供給ステージは、表面に基板体を着脱自在に搭載するステージと、このステージに設けられて表面に連通し、気体を排気することにより表面に搭載された基板体を吸着する吸着部と、ステージに設けられて表面に連通し、この表面から気体を噴出させる噴出部とを含み、
貼着ステージは、表面に基板体を着脱自在に搭載するステージと、このステージに設けられて表面に連通し、気体を排気することにより表面に搭載された基板体を吸着する吸着部と、ステージに設けられて表面に連通する排気部とを含み、
基板体は、基板と、基材の表面の凹み穴内に配列された複数の突起を覆う変形可能な保持層に基板を着脱自在に保持する基板保持具とを含み、
取り扱い機構は、供給ステージと貼着ステージとの間を移動するとともに、これらに対して選択的に接離し、貼着ステージのステージ表面に接触してその間に密封空間を形成するハンドと、このハンドに設けられて表面に連通し、気体を排気することにより表面に吸着された基板体を吸着する吸着部と、ハンドに設けられて表面に連通する排気部と、ハンドに設けられて表面に連通し、この表面から気体を噴出させる噴出部とを含み、ハンドを、貼着ステージのステージ表面に接触してその間に空間を形成する保持枠と、この保持枠に気密状態に嵌め入れられて基板体に接触するスライド可能なハンド本体とから構成し、このハンド本体に吸着部、排気部、噴出部をそれぞれ設けるとともに、ハンド本体をバネ部材により貼着ステージから離隔する方向に付勢するようにし、
基板体の基板保持具に、基材の凹み穴に連通する排気孔を設け、この排気孔を取り扱い機構の排気部に連通可能としたことを特徴とする基板体の貼着装置。 A substrate body sticking device that handles a substrate body between a supply stage and a pasting stage by a handling mechanism,
The supply stage includes a stage on which a substrate body is detachably mounted, a suction unit that is provided on the stage, communicates with the surface, and sucks the substrate body mounted on the surface by exhausting gas, and a stage. An ejection part that is provided and communicates with the surface and ejects gas from the surface;
The sticking stage includes a stage on which a substrate body is detachably mounted, a suction portion that is provided on the stage, communicates with the surface, and sucks the substrate body mounted on the surface by exhausting gas, and a stage An exhaust part provided on the surface and communicating with the surface,
The substrate body includes a substrate, and a substrate holder that removably holds the substrate on a deformable holding layer that covers a plurality of protrusions arranged in the recessed holes on the surface of the base material ,
The handling mechanism moves between the supply stage and the sticking stage, selectively touches and separates from these, and touches the stage surface of the sticking stage to form a sealed space therebetween. Provided on the surface and adsorbing the substrate body adsorbed on the surface by exhausting the gas, an exhaust portion provided on the hand and communicating with the surface, and provided on the hand and communicating with the surface A holding frame for forming a space between the hand and the stage surface of the sticking stage, and a substrate fitted into the holding frame in an airtight state. It consists of a slidable hand main body that comes into contact with the body, and this hand main body is provided with an adsorption part, an exhaust part and an ejection part, and the hand main body is separated from the sticking stage by a spring member. So as to bias in the direction of,
An apparatus for adhering a substrate body, wherein an exhaust hole communicating with a recessed hole of a base material is provided in a substrate holder of the substrate body, and the exhaust hole can communicate with an exhaust portion of a handling mechanism.
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