特許 6771405 ウエハ搬送保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6771405

(24)【登録日】2020年10月1日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】ウエハ搬送保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20201012BHJP

   B65G 49/07 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 B

   B65G49/07 G

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-35586(P2017-35586)

(22)【出願日】2017年2月27日

(65)【公開番号】特開2018-142615(P2018-142615A)

(43)【公開日】2018年9月13日

【審査請求日】2019年11月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100169960

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 貴光

(72)【発明者】

【氏名】丹治 雅人

【審査官】 中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１０７０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４６３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１４３３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３５７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９８０７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｂ６５Ｇ ４９／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエハをチャックテーブル上に搬送するウエハ搬送保持装置であって、
前記ウエハの中心部を脱着可能に保持する内周パッド部、及び、前記内周パッド部に対して球心揺動並びに上下移動が自在で、かつ前記上下移動により前記ウエハの外周部分を前記チャックテーブル上に押し付け可能な外周パッド部を有する保持パッドと、
前記ウエハを前記内周パッド部で保持した前記保持パッドを前記チャックテーブル上に搬送し、かつ下降して前記ウエハの中心部を前記チャックテーブル上に当接させて、前記ウエハを前記チャックテーブル上に配置可能な搬送アームと、
前記搬送アームと前記保持パッドとの間に設けられ、前記外周パッド部の下面が前記チャックテーブルの吸着面と平行となるように前記外周パッド部の中心軸心の傾きを自動調整する自動調芯機構と、
を備える、ことを特徴とするウエハ搬送保持装置。

【請求項2】

前記自動調芯機構は、凸状球面を有する第１連結部と凹状球面を有する第２連結部を備え、前記第１連結部と前記第２連結部の前記球面同士を互いに当接させて、前記第１連結部と第２連結部の中の一方を前記搬送アーム側に固定し、他方を前記保持パッド側に固定してなる、ことを特徴とする請求項１に記載のウエハ搬送保持装置。

【請求項3】

前記外周パッド部は、前記内周パッド部が前記ウエハを介して前記チャックテーブル上に当接された状態で前記チャックテーブル上に前記ウエハを介して当接される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハ搬送保持装置。

【請求項4】

前記搬送アームと前記外周パッド部との間に、前記外周パッド部を常にウエハと離れる上方向へ付勢している付勢バネを設けた、ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のウエハ搬送保持装置。

【請求項5】

前記外周パッド部による前記チャックテーブルへの当接は、前記チャックテーブルの上方に配設した加圧シリンダのロッドを前記外周パッド部側に突出させて行う、ことを特徴とする請求項３又は４に記載のウエハ搬送保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はウエハ搬送保持装置に関するものであり、特に、薄く加工された半導体ウエハをチャックテーブル上に搬送し、吸引保持するウエハ搬送保持装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造に使用される半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）は、半導体材料のインゴットを結晶軸の方向に応じて薄板状に切り出し、研磨したものである。また、半導体デバイスの製造において、ウエハ上にデバイスを形成するリソグラフィ等の生産工程では、ウエハを固定する必要があり、通常は負の空気圧を印加してウエハを吸着する、いわゆる真空吸着方式の吸着ステージ(通常、「チャックテーブル」という)にウエハを吸引保持した状態で各種の処理を行う（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

そして、ウエハ上のデバイスが完成した後、プローバでテスタとデバイスの電極パッドを接続して電気的に動作検査を行う場合や、インスペクションマシンで形成したパターンの光学的な検査を行う場合も、同様に、ウエハをチャックテーブルに吸引保持した状態で検査を行う。

【0004】

近年、半導体デバイスの製造では、ウエハの直径を大きくして生産効率を向上させることが行われており、ウエハの直径は益々大きくなっている。また、１本のインゴットより取れるウエハの枚数を増加させれば、その分、ウエハの製造コストが低下するので、ウエハの厚さも小さくなる傾向にある。

【0005】

【特許文献1】特開２００３−２３４３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、ウエハは直径が大きくなるほど、また、薄くなるほど、例え研磨したものであっても、歪みのために反りが発生する。特に、一面が樹脂で封止されたウエハは、表面に半導体デバイスを形成すると反りが発生し易くなる。そして、吸着面を有するチャックテーブル上に反りの程度が大きいウエハを載置すると、チャックテーブル側の吸着面とウエハとの間に大きな隙間ができ、例え負圧を印加してもその隙間から吸着面に空気が流れ込み、ウエハを十分に吸着保持することができないという問題が発生する。また、ウエハの吸着不良が発生したまま、加工を行うとウエハを損傷させる虞があり、更に次の工程に搬送する過程では、ウエハがズレ動き、次工程のチャックテーブル等に精度良く載置できないといった問題が生じる。

【0007】

このような問題を解決するため、真空ポンプの駆動能力を大きくして負圧を大きくする、すなわち、空気系路と溝の空気圧をより低くすることも考えられる。しかし、そのためには、駆動能力の大きな真空ポンプを用意する必要があり、コスト等の各種の問題を生じる上、隙間が大きい場合には対処不能である。

【0008】

また、今日では、例えば図７に示すように、ウエハＷの中心部を脱着可能に保持する内周パッド部１０１ａ、及び、内周パッド部１０１ａに対して上下移動可能であるとともに、その上下移動によりウエハＷの外周部分をチャックテーブル１０２上に押し付け可能な外周パッド部１０１ｂを有する保持パッド１０１と、内周パッド部１０１ａにウエハＷを保持した保持パッド１０１をチャックテーブル１０２上に搬送し、かつ下降してウエハＷの中心部をチャックテーブル１０２の吸着面１０２ａ上に当接させて、ウエハＷをチャックテーブル１０２上に配置可能な搬送アーム１０３と、外周パッド部１０１ｂをチャックテーブル１０２側へ押圧する進退出可能なロッド１０４ａを有してチャックテーブル１０２の上方に配設された加圧シリンダ１０４と、を備えるウエハ搬送保持装置も知られている。

【0009】

すなわち、図７に示すウエハ搬送保持装置は、同図（ａ）に示すように、内周パッド部１０１ａにウエハＷを保持した保持パッド１０１を、搬送アーム１０３によりチャックテーブル１０２上まで搬送する。次いで、同図（ｂ）に示すように、搬送アーム１０３と共に保持パッド１０１が下降され、負圧が発生させているチャックテーブル１０２の吸着面１０２ａ上にウエハＷの中心部を当接させる。続いて、同図（ｃ）に示すように、加圧シリンダ１０４のロッド１０４ａを突出させて外周パッド部１０１ｂを押下し、この押下された外周パッド部１０１ｂにより、ウエハＷの外周部分を負圧が発生しているチャックテーブル１０２上に押し付ける。これにより、ウエハＷはチャックテーブル１０２上に吸着保持され、また、内周パッド部１０１ａ側の保持（負圧）を解くと、ウエハＷをチャックテーブル１０２ａ上に保持しておくことができるようになっている。

【0010】

しかしながら、図７に示すようなウエハ搬送保持装置は、外周パッド部１０１ｂはチャックテーブル１０２ａに向かって真っ直ぐ、つまり直線的に上下移動するだけで、中心軸線の傾きを替えて水平方向に揺動（スイング）するような構造にはなっていなかった。そのため、チャックテーブル１０２の吸着面１０２ａに傾きが生じていた場合や、ウエハＷに大きな反りが生じている場合には、押圧時に応力集中が生じて所定通りに押圧することができずにウエハＷを損傷し、またチャックテーブル１０２でのチャックが不安定となり加工精度に悪い影響を与えるという問題があった。

【0011】

そこで、反りの大きなウエハであっても押圧時に均一にウエハに負荷がかかるようにしてウエハの損傷をなくすとともに、ウエハをチャックテーブルで確実に吸引保持することができるようにしたウエハ搬送保持装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ウエハをチャックテーブル上に搬送するウエハ搬送保持装置であって、前記ウエハの中心部を脱着可能に保持する内周パッド部、及び、前記内周パッド部に対して球心揺動並びに上下移動が自在で、かつ前記上下移動により前記ウエハの外周部分を前記チャックテーブル上に押し付け可能な外周パッド部を有する保持パッドと、前記ウエハを前記内周パッド部で保持した前記保持パッドを前記チャックテーブル上に搬送し、かつ下降して前記ウエハの中心部を前記チャックテーブル上に当接させて、前記ウエハを前記チャックテーブル上に配置可能な搬送アームと、前記搬送アームと前記保持パッドとの間に設けられ、前記外周パッド部の下面が前記チャックテーブルの吸着面と平行となるように前記外周パッド部の中心軸線の傾きを自動調整する自動調芯機構と、を備えるウエハ搬送保持装置を提供する。

【0013】

この構成によれば、外周パッド部は、球心揺動並びに上下移動が自在であり、またウエハの外周部分をチャックテーブル上に押し付けるとき、外周パッド部の下面がチャックテーブルの吸着面と平行となるように、中心軸線の傾きが自動調芯機構により自動調整されて、外周パッド部がチャックテーブルの吸着面に倣い、均一にウエハに負荷をかけることができる。これにより、反りの大きなウエハであっても押圧時にウエハの特定の箇所に応力が集中するのを無くすことができ、ウエハの損傷を防止できるとともに、チャックテーブルでのチャック状態も安定する。

【0014】

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記自動調芯機構は、凸状球面を有する第１連結部と凹状球面を有する第２連結部を備え、前記第１連結部と前記第２連結部の前記球面同士を互いに当接させて、前記第１連結部と第２連結部の中の一方を前記搬送アーム側に固定し、他方を前記保持パッド側に固定してなる、ウエハ搬送保持装置を提供する。

【0015】

この構成によれば、自動調芯機構を、凸状球面を有する第１連結部と凹状球面を有する第２連結部の、球面同士を互いに面で当接させるようにして構成するので、比較的単純な構造で自動調芯機構付のウエハ搬送保持装置を実現できる。

【0016】

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、前記外周パッド部は、前記内周パッド部が前記ウエハを介して前記チャックテーブル上に当接された状態で前記チャックテーブル上に前記ウエハを介して当接される、ウエハ搬送保持装置を提供する。

【0017】

この構成によれば、内周パッド部の中心軸線を基準として外周パッド部の中心軸線の傾きを調整することができる。

【0018】

請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３に記載の構成において、前記搬送アームと前記外周パッド部との間に、前記外周パッド部を常にウエハと離れる上方向へ付勢している付勢バネを設けた、ウエハ搬送保持装置を提供する。

【0019】

この構成によれば、内周パッド部の下面が外周パッド部の下面より下方に位置されるように、外周パッドを上方に移動させている付勢バネのバネ力に抗して外周パッド部を押下した時だけ、外周パッドがチャックテーブル上にウエハを介して当接される。

【0020】

請求項５記載の発明は、請求項３又は４に記載の構成において、前記外周パッド部による前記チャックテーブルへの当接は、前記チャックテーブルの上方に配設した加圧シリンダのロッドを前記外周パッド部側に突出させて行う、ウエハ搬送保持装置を提供する。

【0021】

この構成によれば、加圧シリンダのロッドを突出させて、外周パッド部の下方への移動と、自動調芯機構による外周パッド部の軸心の傾き調整を、同時に行うことが可能になる。

【発明の効果】

【0022】

発明によれば、外周パッド部を球心揺動並びに上下移動自在に構成するとともに、外周パッド部がウエハの外周部分を前記チャックテーブル上に押し付けるとき、搬送アームと外周パッド部との間に設けた自動調芯機構により、外周パッド部の下面がチャックテーブルの吸着面と平行となるように、外周パッド部の中心軸線の傾きを自動調整する。これにより、外周パッド部がチャックテーブルの吸着面に倣い、反りの大きなウエハであっても押圧時に均一にウエハに負荷をかけることができるので、ウエハの特定の箇所に応力が集中するのを無くして、ウエハの損傷を防止できる。また、ウエハをチャックテーブルで確実に吸引保持することができ、チャックテーブルでのチャック状態も安定し、加工精度の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明を適用したウエハ搬送保持装置の要部を示し、その一部を断面した側面図である。

【図2】図１に示したウエハ搬送保持装置の部分拡大図である。

【図3】図１に示したウエハ搬送保持装置の動作説明図であり、保持パッドがウエハを吸着する前の状態を示す図である。

【図4】図１に示したウエハ搬送保持装置の動作説明図であり、保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上方に搬送する途中の状態を示す図である。

【図5】図１に示したウエハ搬送保持装置の動作説明図であり、保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上に搬送され、ウエハをチャックテーブル上に配置した状態を、外周パッド部がウエハを押圧する前の状態を示す図である。

【図6】図１に示したウエハ搬送保持装置の動作説明図であり、保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上に搬送され、かつ外周パッド部がウエハをチャックテーブル上に押圧している状態を示す図である。

【図7】従来のウエハ搬送保持装置の一例とその問題点を説明するための図で、(ａ)は保持パッドがウエハを吸着する前の状態を示し、(ｂ)は保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上に搬送され、ウエハをチャックテーブル上に配置し、外周パッド部がウエハを押圧する前の状態を示し、(ｃ)は保持パッドがウエハを吸着保持してチャックテーブル上に搬送され、かつ外周パッド部がウエハをチャックテーブル上に押圧している状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明は反りの大きなウエハであっても押圧時に均一にウエハに負荷がかかるようにしてウエハの損傷をなくすとともに、ウエハをチャックテーブルで確実に吸引保持することができるようにしたウエハの搬送保持装置を提供するという目的を達成するために、ウエハをチャックテーブル上に搬送するウエハ搬送保持装置において、前記ウエハの中心部を脱着可能に保持する内周パッド部、及び、前記内周パッド部に対して球心揺動並びに上下移動が自在で、かつ前記上下移動により前記ウエハの外周部分を前記チャックテーブル上に押し付け可能な外周パッド部を有する保持パッドと、前記ウエハを前記内周パッド部で保持した前記保持パッドを前記チャックテーブル上に搬送し、かつ下降して前記ウエハの中心部を前記チャックテーブル上に当接させて、前記ウエハを前記チャックテーブル上に配置可能な搬送アームと、前記搬送アームと前記保持パッドとの間に設けられ、前記外周パッド部の中心軸線の傾きを前記外周パッド部の下面が前記チャックテーブルの吸着面と平行となるように自動調整する自動調芯機構と、を備えることにより実現した。

【0025】

以下、本発明を実施するための形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付している。また、以下の説明において、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、本発明のウエハ搬送保持装置の各部が描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。

【実施例】

【0026】

図１は本発明に係るウエハ搬送保持装置１０の要部構成を示し、その一部を断面した側面図であり、図２は図１に示したウエハ搬送保持装置の部分拡大図である。このウエハ搬送保持装置１０は、半導体デバイスの製造工程で広く使用可能なものである。そのウエハ搬送保持装置１０は、負の空気圧(負圧)を印加してウエハＷを吸引保持し、各種の処理を行う真空吸着方式のチャックテーブル１１と、前の処理工程からウエハＷをチャックテーブル１１上に搬送してセットする搬送機構１２と、加圧シリンダ１３等を備えている。なお、ウエハＷは、半導体材料のインゴットを結晶軸の方向に応じて薄板状に切り出したものを研磨したものであって、概略円板状に形成されている。また、ウエハ搬送保持装置１０は、例えばコンピュータである制御部５０により制御されるもので、制御部５０にはウエハ搬送装置１０を予め決められた手順に従って制御するプログラムが組み込まれている。

【0027】

チャックテーブル１１は、円板状のテーブルである。また、チャックテーブル１１は、ウエハＷの外径よりも大きな外径で形成された円板状の保持テーブル１１ａと、保持テーブル１１ａの上面（ウエハＷが載置される吸着面）に露出して設けられた、ウエハＷの外径と略同じ外径で形成されている、同じく円板状をした吸引保持部１１ｂを備えている。

【0028】

チャックテーブル１１の吸引保持部１１ｂには、図示しないが吸引用の複数個の溝と複数個の溝に連通している吸着孔が設けられている。吸着孔には、保持テーブル１１ａに設けられているウエハ吸引用真空ライン１４が連通されている。したがって、吸着孔は、ウエハ吸引用真空ライン１４の吸引口として機能する。なお、図示しないが、ウエハ吸引用真空ライン１４には、圧力計、バルブ、及び真空源が順に配備され、これら吸着孔、ウエハ吸引用真空ライン１４、圧力計、バルブ、及び真空源等によりウエハ真空吸着手段１５を構成している。すなわち、ウエハ真空吸着手段１５では、吸引保持部１１ｂ上に負圧を印加し、チャックテーブル１１の吸引保持部１１ｂ上に載置されているウエハＷを、その負圧が印加されている間、吸引保持することができるようになっている。

【0029】

搬送機構１２は、回動並びに上下移動可能な搬送アーム１６と、搬送アーム１６の一端側に搬送アーム１６と一体移動可能に取り付けられた保持パッド１７と、搬送アーム１６と保持パッド１７との間に設けられた自動調芯機構１８と、昇降軸１９を備えている。

【0030】

搬送アーム１６は、一端側（基端側）が例えば図示しないロボットアーム等に固定されており、他端側に保持パッド１７が管状の枢軸部２０を介して取り付けられている。

【0031】

なお、搬送アーム１６は、保持パッド１７を所要の位置（前工程位置）から所要の位置（本工程位置）に、ウエハＷを保持して移動可能になっている。すなわち、搬送アーム１６の移動により、加工処理前のウエハＷを前工程位置からチャックテーブル１１上に移動させ、加工処理後のウエハＷをチャックテーブル１１上から所要の位置に設けられた後工程位置へ移動させることができる。

【0032】

枢軸部２０の一端（上端）側は搬送アーム１６の下面に固定されており、他端（下端）側には保持パッド１７が取り付けられている。また、枢軸部２０内には、ロッド状の昇降軸１９が搬送アーム１６の貫通孔１６ａを上下に貫通して挿入配置され、枢軸部２０内で管状の軸受メタル２１を介して上下移動自在に保持されている。

【0033】

昇降軸１９は、下端側に枢軸部２０よりも下側に突出して形成された小径ロッド部１９ａを有し、小径ロッド部１９ａの外周に自動調芯機構１８を設けている。また、昇降軸１９にはリング状をした規制板部２２が、昇降軸１９の略上下中間部分に固定して設けられている。その規制板部２２は、昇降軸１９が所定の位置まで上方に移動すると軸受メタル２１の下面と当接して、昇降軸１９が上方にそれ以上は移動しないように規制する。そして、規制板２２が軸受メタル２１の下面に当接して上方への移動が規制されている状態では、昇降軸１９の上端は図１及び図２に示すように貫通孔１６ａを貫通して搬送アーム１６の上面より僅かに突出して保持された状態になる。

【0034】

さらに、昇降軸１９の外周には付勢バネとしてのコイルスプリング２３が、枢軸部２０の下面に取り付けられた規制板２４と昇降軸１９に取り付けられた規制板２２との間に、圧縮状態にして配設されている。そして、平時、昇降軸１９は、コイルスプリング２３の反発力（付勢力）により、図１及び図２に示すように規制板２２が軸受メタル２１の下面に当接した状態、つまり上方への移動が軸受メタル２１と規制板２２とで規制された状態で保持されている。

【0035】

自動調芯機構１８は、凸状球面２５ａを有するリング状の第１連結部２５と凹状球面２６ａを有する第２連結部２６とを備える。第１連結部２５と第２連結部２６の外径は昇降軸１９の大径部分の外径と略等しく、各々が円盤状に形成されている。

【0036】

また、第１連結部２５の中心部には中心孔２５ｂが設けられ、第２連結部２６の中心部には中心孔２６ｂが設けられている。第１連結部２５における中心孔２５ｂの内径は昇降軸１９における小径ロッド部１９ａの外径に略等しく、中心孔２５ｂに小径ロッド部１９ａを嵌合させることにより、第１連結部２５が昇降軸１９に固定されている。つまり、第１連結部２５が搬送アーム１６側に、凸状球面２５ａを下側に向けて固定して取り付けられている。

【0037】

一方、第２連結部２６における中心孔２６ｂの内径は昇降軸１９における小径ロッド部１９ａの外径よりも大きく、また小径ロッド部１９との間に隙間（遊び）σを設けて、この隙間σにより、第２連結部２６は小径ロッド部１９ａ及び第１連結部２５に対して、左右の方向（水平方向）へ移動可能になっている。この第２連結部２６は、第１連結部２５の凸状球面２５ａに凹状球面２６ａを当接させた状態、つまり球面同士を互いに当接させた状態で第１連結部２５と後述する外周パッド部２９とにより上下が抑えられ、かつ、外周パッド部２９の下側で小径ロッド部１９ａに取り付けられたナット２７の締め付けにより保持されている。

【0038】

保持パッド１７は、内周パッド部２８と外周パッド部２９を備えている。内周パッド部２８は、ウエハＷが取り付けられる下方に向かって開口している略円形皿状の吸着面２８ｃを有した吸着保持パッド２８ａと、吸着保持パッド２８ａを保持して枢軸部２０の下面に固定して取り付けられている円形状のパッドホルダ２８ｂとを有する。なお、パッドホルダ２８ｂと枢軸部２０との間は、連結部材３０により連結固定されている。また、吸着保持パッド２８ａには、吸着面２８ｃで囲暁された空間内に吸引口２８ｄを設けている搬送機構側のウエハ吸引用真空ライン３１が連結されている。

【0039】

外周パッド部２９は、ウエハＷの外径よりも径が小さく、円盤状をした押圧板２９ａと、押圧板２９ａを枢軸部２０に取り付けている上面２９ｃが閉じられた略円形カップ状の連結ホルダ２９ｂを備えている。

【0040】

連結ホルダ２９ｂの上面２９ｃには、第２連結部２６の中心孔２６ｂと略同じ大きさ、つまり小径ロッド部１９ａの外径よりも大きな内径をしてなる中心孔２９ｄが形成されている。また、連結ホルダ２９ｂにおける上面２９ｃには、その略中心に凹部２９ｅが設けられている。凹部２９ｅには、自動調芯機構１８における第２連結部２６を嵌入させて、その第２連結部２６を連結ホルダ２９ｂに一体化した状態にして取り付けている。さらに、連結ホルダ２９ｂの上面２９ｃには、連結部材３０及びウエハ吸引用真空ライン３１がそれぞれ貫通する貫通孔３２、３３が形成されている。なお、貫通孔３２、３３は、それぞれ連結部材３０及びウエハ吸引用真空ライン３１との間に隙間を設けて、連結ホルダ２９ｂが連結部材３０及びウエハ吸引用真空ライン３１に対して全方向（図２中に矢印Ａ方向で示す上下方向及び矢印Ｂで示す上下揺動方向）へ自由に移動（スイング）できるようになっている。

【0041】

押圧板２９ａは、環状をした円盤で、その中心に連結ホルダ２９ｂを配置するようにして連結ホルダ２９ｂの開口側の外周から水平方向に延ばされた状態にして固定され、連結部２９ｂと一体に移動可能に構成されている。また、押圧板２９の下面（ウエハＷを押圧する面）側で、その外周部分にはリング状をしたパッド材２９ｆが取り付けられている。パッド材２９ｆは、ゴム、軟質樹脂材等で形成されており、ウエハＷの上面に当接される。

【0042】

加圧シリンダ１３は、チャックテーブル１１の上方に、中心軸線Ｏ２をチャックテーブル１１の中心軸線Ｏ１の延長上に配置して、つまりチャックテーブル１１の同軸上に配置されており、加圧シリンダ１３からチャックテーブル１１に向かって中心軸線Ｏ１に沿って進退出するロッド１３ａを有している。このロッド１３ａは、加圧シリンダ１３とチャックテーブル１１との間に搬送アーム１６と共に移動された、枢軸部２０内に保持されている昇降軸１９の上端と対応するようになっている。そして、加圧シリンダ１３から突出されると、ロッド１３ａの先端（下端）が昇降軸１９の上端とぶつかり、コイルスプリング２３の付勢力に抗して昇降軸１９を下方（チャックテーブル１１側）へ押下するようになっている。

【0043】

図３から図６は、図１及び図２に示したウエハ搬送保持装置１０の動作図である。図３から図６を用いてウエハ搬送装置の動作を次に説明する。

【0044】

まず、搬送機構１２は、平時、コイルスプリング２３の付勢力により、規制板２２が軸受メタル２１の下面に当接されていて、昇降軸１９は上端が搬送アーム１６の貫通孔１６ａを貫通して搬送アーム１６の上面から僅かに突出した状態まで上昇している。これにより、保持パッド１７の外周パッド部２９は内周パッド部２８の吸着保持パッド２８ａの上方に位置している。

【0045】

そして、搬送機構１２は、図３に示すようにウエハＷを未だ保持していない保持パッド１７を搬送アーム１６と共に移動制御し、保持パッド１７を所定の箇所に待機しているウエハ上まで移動させる。そして、ウエハＷ上に内周パッド部２８の吸着保持パッド２８ａを押し付けるとともに、ウエハ吸引用真空ライン３１をオンして吸着保持パッド２８ａ内に負圧を作り、吸着保持パッド部２８ａでウエハＷの中心部を吸引保持し、図４に示すようにウエハＷを吸引保持したまま上昇する。

【0046】

また、ウエハＷを吸引保持した保持パッド１７は、搬送アーム１６と共にチャックテーブル１１上に移動され、図５に示すように保持パッド１７及び昇降軸１９の中心軸線Ｏ３をチャックテーブル１１の中心軸線Ｏ１及び加圧シリンダ１３のロッド１３ａの中心軸線Ｏ３と外周パッド部２９の中心軸線Ｏ４に合わせて、ウエハＷをチャックテーブル１１の略中心に配置する。

【0047】

次いで、加圧シリンダ１３が動作されて、ロッド１３ａがチャックテーブル１１に向かって突き出し、ロッド１３ａが昇降軸１９を押下する。すると、昇降軸１９は、コイルスプリング２３の付勢力に抗して下降される。ロッド１３ａが下降されると、ロッド１３ａと一体に外周パッド部２９が下降し、図６に示すように、外周パッド部２９の押圧板２９ａがパッド材２９ｆを介してウエハＷの外周部に当接し、ウエハＷの外周部をチャックテーブル１１側に押し付ける。このとき、外周パッド部２９は、外周パッド部２９と昇降軸１９との間に凸状球面２５ａを有する第１連結部２５と凹状球面２６ａを有する第２連結部２６とを有し、球面同士を互いに当接させている自動調芯機構１８を備えている。そして、この自動調芯機構１８により外周パッド部２９は凸状球面２５ａと凹状球面２６ａとの当接中心Ｇを傾動支点として、自動的に中心軸線Ｏ４が自由に傾く運動、すなわち球心揺動（スイング）をすることができる。

【0048】

したがって、ウエハＷの外周部分をチャックテーブル１１上に押し付けるとき、外周パッド部２９の下面（吸着保持パッド２８ａの下面）がチャックテーブル１１の吸引保持部（吸着面）１１ｂと平行となるように、外周パッド部２９の中心軸線Ｏ４の傾きが自動調芯機構１８により自動調整されてチャックテーブル１１の吸引保持部（吸着面）１１ｂに倣い、外周パッド部２９からの押圧力（負荷）がウエハＷに均一にかかる。これにより、反りの大きなウエハＷであっても押圧時にウエハＷの特定の箇所に応力が集中するのを無くして、ウエハＷの損傷を防止できるとともに、チャックテーブル１１でのチャック状態が安定し、加工精度の向上が図れる。

【0049】

また、チャックテーブル１１に配置されたウエハＷは、以後、チャックテーブル１１側に発生している負圧で保持テーブル１１ａ上に吸着保持される。そして、保持テーブル１１ａ上にウエハＷが吸着保持された後は、加圧シリンダ１３のロッド１３ａが加圧シリンダ１３内に退避するとともに、昇降軸１９がコイルスプリング２３の付勢力で外周パッド部２９と共に初期位置まで上昇する。次いで、搬送機構１２は、再び保持パッド１７を所定の箇所に待機しているウエハＷ上まで戻り、再び同じ動作を繰り返す。

【0050】

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。例えば、上記実施例の構成では、自動調芯機構１８における第１連結部２５を昇降軸１９側に固定し、第２連結部２６を外周パッド部２９側に設けた構造を開示したが第１連結部２５を外周パッド部２９側に固定し、第２連結部２６を昇降軸１９側に設けた構造にしてもよいものである。

【符号の説明】

【0051】

１０ ウエハ搬送保持装置
１１ チャックテーブル
１１ａ 保持テーブル
１１ｂ 吸引保持部
１２ 搬送機構
１３ 加圧シリンダ
１３ａ ロッド
１４ ウエハ真空吸引ライン
１５ ウエハ真空吸着手段
１６ 搬送アーム
１６ａ 貫通孔
１７ 保持パッド
１８ 自動調芯機構
１９ 昇降軸
１９ａ 小径ロッド部
２０ 枢軸部
２１ 軸受メタル
２２ 規制板部
２３ コイルスプリング（付勢バネ）
２４ 規制板
２５ 第１連結部
２５ａ 凸状球面
２５ｂ 中心孔
２６ 第２連結部
２６ａ 凹状球面
２６ｂ 中心孔
２７ ナット
２８ 内周パッド部
２８ａ 吸着保持パッド
２８ｂ パッドホルダ
２８ｃ 吸着面
２８ｄ 吸引口
２９ 外周パッド部
２９ａ 押圧板
２９ｂ 連結ホルダ
２９ｃ 上面
２９ｄ 中心孔
２９ｅ 凹部
２９ｆ パッド材
３０ 連結部材
３１ ウエハ吸引用真空ライン
３２ 貫通孔
３３ 貫通孔
５０ 制御部
Ｗ ウエハ
σ 遊び
Ａ、Ｂ 外周パッドの移動方向
Ｇ 当接中心（外周バッド部の傾動支点）
Ｏ１ チャックテーブルの中心軸線
Ｏ２ ロッドの中心軸線
Ｏ３ 加圧シリンダの中心軸線
Ｏ４ 外周パッド部の中心軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】