図面 (/)

技術 クランプ装置

出願人 株式会社デンソー
発明者 野原二郎花里耕平今井敦志
出願日 2019年3月25日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-056200
公開日 2020年10月1日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-161521
状態 未査定
技術分野 ウエハ等の容器、移送、固着、位置決め等 工作機械の治具 クランプ・クリップ 工作物の供給
主要キーワード 本クランプ 段替え 側クランプ クランプ爪 治工具 把持面 クランプ状態 クランプ力
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

外周部に厚みを有するウエハを安定して把持可能で、かつ反転時の落下を防止したクランプ装置を提供する。

解決手段

クランプ装置はウエハの外周部に厚肉部120を有するウエハを、第1クランプ20と第2クランプ30で挟んでクランプする。第1クランプ20はウエハの厚肉部を把持するための第1把持部210と、第1把持部より外側で第1把持部より第2クランプ30に向けて突出した突起部21と、第1把持部より外側で突起部と隣接して設けられた第1凹部23と、を有する。第2クランプ30は、ウエハの厚肉部を把持するための第2把持部310と、第2把持部より外側で第2把持部より第1クランプ20に向けて突出した突出部36と、第2把持部より外側で突出部36と隣接して設けられた第2凹部33と、を有する。

概要

背景

クランプ爪及び載置片を使用してウエハを反転させる装置が開示されている(特許文献1参照)。

概要

外周部に厚みを有するウエハを安定して把持可能で、かつ反転時の落下を防止したクランプ装置を提供する。クランプ装置はウエハの外周部に厚肉部120を有するウエハを、第1クランプ20と第2クランプ30で挟んでクランプする。第1クランプ20はウエハの厚肉部を把持するための第1把持部210と、第1把持部より外側で第1把持部より第2クランプ30に向けて突出した突起部21と、第1把持部より外側で突起部と隣接して設けられた第1凹部23と、を有する。第2クランプ30は、ウエハの厚肉部を把持するための第2把持部310と、第2把持部より外側で第2把持部より第1クランプ20に向けて突出した突出部36と、第2把持部より外側で突出部36と隣接して設けられた第2凹部33と、を有する。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、外周部に厚みを有するウエハを安定して把持可能で、かつ反転時の落下を防止したクランプ装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ウエハの外周部に厚肉部を有するウエハを、第1クランプと第2クランプで挟んでクランプするクランプ装置であって、前記第1クランプは、ウエハの厚肉部を把持するための第1把持部と、前記第1把持部より外側で前記第1把持部より前記第2クランプに向けて突出した突起部と、前記第1把持部より外側で前記突起部と隣接して設けられた第1凹部と、を有し、前記第2クランプは、ウエハの厚肉部を把持するための第2把持部と、前記第2把持部より外側で前記第2把持部より前記第1クランプに向けて突出した突出部と、前記第2把持部より外側で前記突出部と隣接して設けられた第2凹部と、を有する、クランプ装置。

技術分野

0001

本発明は、クランプ装置に関する。

背景技術

0002

クランプ爪及び載置片を使用してウエハを反転させる装置が開示されている(特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開平05−055342号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、車載用IGBT素子低損失化のためにウエハの薄板化が進んでいる。薄いウエハは割れやすいため、安定して搬送、加工を行うべく、ウエハの外周部に厚みを持たせ、ウエハの内周部のみを研磨し薄化したTAIKO(登録商標)形状などのウエハが今後広く使用されることが期待されている。製造工程には、ウエハの表面側及び裏面側をそれぞれ加工するため、ウエハを反転する工程も含まれている。こうしたTAIKO(登録商標)ウエハも、従来の薄板のフラットウエハと同一の設備ウエハ把持機構を用いて、反転動作を行うことが要求されている。しかし、その際、従来のウエハクランプ機構では、クランプが閉じ切っていない場合等でクランプ力が十分ではないときは、反転動作中に、ウエハが落下してしまうという問題がある。

0005

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、外周部に厚みを有するウエハを安定して把持可能で、かつ反転時の落下を防止したクランプ装置を提供するものである。

課題を解決するための手段

0006

本発明にかかるクランプ装置は、
ウエハの外周部に厚肉部を有するウエハを、第1クランプと第2クランプで挟んでクランプするクランプ装置であって、
前記第1クランプは、
ウエハの厚肉部を把持するための第1把持部と、
前記第1把持部より外側で前記第1把持部より前記第2クランプに向けて突出した突起部と、
前記第1把持部より外側で前記突起部と隣接して設けられた第1凹部と、
を有し、
前記第2クランプは、
ウエハの厚肉部を把持するための第2把持部と、
前記第2把持部より外側で前記第2把持部より前記第1クランプに向けて突出した突出部と、
前記第2把持部より外側で前記突出部と隣接して設けられた第2凹部と、
を有する、ものである。

発明の効果

0007

本発明によれば、外周部に厚みを有するウエハを安定して把持可能で、かつ反転時の落下を防止したクランプ装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0008

本実施の形態にかかるクランプ装置の全体(クランプ状態)を示す斜視図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置の全体(上クランプと下クランプを並べて配置)を示す斜視図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置のクランプ部の一部分を詳細に示す斜視図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置の上クランプの断面図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置の下クランプの断面図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置により、TAIKOウエハをクランプした状態を説明する概略断面図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置により、TAIKOウエハをクランプした状態と、フラットウエハをクランプした状態を比較する概略断面図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置により、TAIKOウエハをクランプした状態と、フラットウエハをクランプした状態を比較する概略断面図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置により、TAIKOウエハを反転する途中(ウエハが鉛直した状態)を説明する概略断面図である。
本実施の形態にかかるクランプ装置により、TAIKOウエハを反転する前後を説明する概略断面図である。

実施例

0009

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載および図面は、適宜、簡略化されている。

0010

本発明は、外周部に厚みを有するウエハを安定して把持可能で、かつ反転時の落下を防止したクランプ装置に関し、特に、ウエハの外周部に厚みを有し、ウエハの内周部のみを研磨し薄化したウエハ(例えば、TAIKO(登録商標)ウエハ)と、通常のフラットウエハの両方を把持可能なクランプ装置に関するものである。本発明の実施形態にかかるクランプ装置によれば、治工具取り替えなど、特別な段替えなく、それぞれの異なる形状のウエハを保持することができる。

0011

図1は、本実施の形態にかかるクランプ装置のクランプ部全体(クランプ状態)を示す斜視図である。
図1に示すクランプ装置のクランプ部は、円板状のウエハ(図示せず)の片側の外周端部をクランプするものである。つまり、このようなクランプ部を両側に並べて配置して、ウエハの両側の外周端部をクランプする。クランプ部は、下クランプ20(第1クランプ)と上クランプ30(第2クランプ)とを含み、それらによって、ウエハ(図示せず)の外周端部を把持するものである。クランプ装置は、下クランプ20と上クランプ30をそれぞれ上下に駆動する駆動部(図示せず)を有し、ウエハ搬送ロボット(図示せず)に保持されたウエハを下クランプ20と上クランプ30により挟んで把持することができる。また、クランプ装置は、下クランプ20と上クランプ30を反転させる反転機構(図示せず)を備え、それにより、ウエハを保持したまま、ウエハの上下の面を反転させることができる。

0012

図2は、下クランプ20と上クランプ30の各把持面を上向きにして、並べて配置した図である。下クランプ20は、ウエハの外周端部が置かれる平坦部210と、平坦部210より外側に設けられ、平坦部210に置かれたウエハがずれないように位置決めするための突起部21を有している。平坦部210は、円板状ウエハの外周端部に合わせて、円弧状に形成されている。その円弧状の平坦部210の外周側(外側)には、3つの突起部21が互いに略等間隔に離間して設けられている。なお、突起部21の数は、3つに限定されるものではなく、それ以上又はそれ以下の数の突起部を設けてもよい。

0013

上クランプ30は、下クランプ20の円弧状の平坦部210に対向して設けられた平坦部310と、下クランプ20の円弧状の平坦部210の内周側に対向して設けられた円弧状の突起部31を有する。

0014

図3は本実施の形態にかかるクランプ装置のクランプ部の一部分を詳細に示す斜視図である。図4は、本実施の形態にかかるクランプ装置の上クランプの断面図である。図4(a)は、凹部33におけるクランプ装置の上クランプの断面図である。図4(b)は、壁部34及び勾配部35におけるクランプ装置の上クランプの断面図である。図5は、本実施の形態にかかるクランプ装置の下クランプの断面図である。図5(a)は、突起部21における下クランプの断面図である。図5(b)は、突起部21がない箇所(凹部23)における下クランプの断面図である。

0015

下クランプ20は、図3に示すように、ウエハの外周端部が置かれる平坦部210と、平坦部210の外側に設けられ、平坦部210に置かれたウエハの位置を規制する2つの突起部21と、2つの突起部21の間に形成された凹部23と、を備える。このように、突起部21と凹部23は、隣接して設けられる。突起部21は、壁部214と、壁部214の上端から上クランプ30に向けて勾配している勾配部215と、を備える。突起部21は、平坦部210の表面から上クランプ30に向けて突出している。

0016

上クランプ30には、下クランプ20の突起部21に対応した位置に、凹部33が設けられている。また、上クランプ30には、下クランプ20の平坦部210に対応した位置に、ウエハをクランプするための平坦部310が設けられている。また、上クランプ30には、この平坦部310の外側に設けられ、平坦部310から突出した壁部34と、壁部34の上端部から下クランプ20に向けて勾配した勾配部35が設けられている。上クランプ30の壁部34及び勾配部35は、下クランプ20の凹部23に対向する位置に設けられている。このように、突出部36と凹部33は、隣接して設けられている。

0017

図6は、本実施の形態にかかるクランプ装置により、TAIKOウエハをクランプした状態を説明する概略断面図である。
前述したように、クランプ装置のクランプ部は、図6に示すように、左右に並べて配置され、ウエハの両側の外周端部をクランプする。TAIKOウエハ11は、ウエハの外周部に設けられた厚肉部120(補強部とも呼ばれる場合もある)と、ウエハの内周部のみを研磨し薄化した凹部110(デバイス領域とも呼ばれる場合もある)とを有する。TAIKOウエハ11の内周部の凹部110は、通常の略平板状フラットウエハの厚さよりも薄くしている。これにより、デバイスの特性を向上させつつ、TAIKO形状により強度を増大させて、ウエハの反りによる割れや欠けを防止している。

0018

クランプ装置のクランプ部は、図6に示すように、TAIKOウエハ11の両側の外周端部でTAIKOウエハ11をクランプしている。左側クランプ部の下クランプ20の平坦部210と、右側クランプ部の下クランプ20の平坦部210の上に、TAIKOウエハ11は水平に置かれる。さらに、左側クランプ部の上クランプ30の平坦部310と、右側クランプ部の上クランプ30の平坦部310は、TAIKOウエハ11の環状の厚肉部120の両側部を挟んでクランプしている。この際、上クランプ30の内周側にある突起部31(図2参照)は、TAIKOウエハ11の薄い部分である凹部110と接触しない。

0019

図7を参照して、本実施の形態にかかるクランプ装置により、TAIKOウエハをクランプした状態と、フラットウエハをクランプした状態を比較する。図7(a)は、TAIKOウエハをクランプした状態を示し、図7(b)はフラットウエハをクランプした状態を示す。

0020

図7(b)に示すように、上クランプ30の内周側にある突起部31は、フラットウエハ10と接触し、把持する(すなわち、突起部31は、フラットウエハ10のための把持部である)。フラットウエハ10の厚さW2は、TAIKOウエハ11の厚肉部120の厚さW1より薄く、TAIKOウエハ11の凹部110の厚さより厚い。したがって、図7(a)に示すように、TAIKOウエハ11は、その厚肉部120において、クランプされる。一方、フラットウエハ10は、突起部31でウエハを挟んでクランプされる。

0021

図8を参照して、TAIKOウエハ11をクランプした状態とフラットウエハ10をクランプした状態のクランプ部の鉛直位置(高さ)を比較して説明する。
図8(a)及び図8(b)に示すように、いずれの場合も、下クランプ20の平坦部210の鉛直位置(高さ)は同じである。また、上クランプ30の平坦部310の鉛直位置(高さ)も、同じである。このように、上クランプ30の平坦部310の鉛直位置(高さ)を同じ高さにして、TAIKOウエハ11とフラットウエハ10の両方をクランプすることができるので、1つのセンサ500で、クランプ閉じ端を検出することができる。したがって、本実施の形態にかかるクランプ装置は、製造コスト削減の観点からも有利となる。

0022

次に、図6図9及び図10を参照してウエハの反転動作を説明する。
図6に示すように、クランプ装置は、反転機構(図示せず)により、TAIKOウエハ11の上下の面を反転させる。

0023

図9は、TAIKOウエハ11を90度回転させた状態を示す。点線で示すウエハが平らに配置された状態時の厚肉部120の位置から、厚肉部120が下方にずれ、上クランプ30の壁部34によりウエハの落下が防止されている。このように、TAIKOウエハ11をクランプする上クランプ30の平坦部310から、下クランプ20に対して突出した突出部36(壁部34や勾配部35)を設けることで、ウエハの落下を防止することができる。

0024

図10(a)は、TAIKOウエハを反転する前の状態を示す。図10(b)は、TAIKOウエハを反転した後の状態を示す。図10(a)に示すように、反転前は、下クランプ20の突起部21(壁部214と勾配部215からなる)が、ウエハの位置決め機構として機能する。また、反転後は、図10(b)に示すように、上クランプ30の突出部36(壁部34及び勾配部35)が、ウエハの位置決め機構として機能する。これらのウエハの位置決め機構により、ウエハの有効領域(TAIKOウエハ11では凹部110に相当し、本例のフラットウエハ10では、外周から約5mmよりも内側の領域に相当する)へのクランプ部の接触やウエハの位置ズレによる搬送不良を防止することができる。

0025

なお、本実施例では、ウエハの有効領域は、外周から約5mmよりも内側の領域に相当するとしたが、これに限定されず、有効領域は様々な形態がある。一般的に、有効領域とは、デバイスが造られている領域である。

0026

上記実施形態では、TAIKOウエハ11の反転について記載したが、本クランプ装置は、図7(b)の状態で、クランプ部により把持したフラットウエハ10を反転することもできる。この場合も、フラットウエハの落下防止等の同様の効果を得ることができる。

0027

図10(a)に示すように、TAIKOウエハ11をクランプした状態では、下クランプ20の突起部21は、上クランプ30の凹部33に接触することなく、収容される。同様に、図10(b)に示すように、TAIKOウエハ11をクランプした状態では、突出部36は、凹部23に接触することなく、収容される。

0028

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記実施の形態では、TAIKO(登録商標)ウエハを例に説明したが、これに限定されず、多種多様なウエハにも適用可能である。

0029

また、平坦部は、必ずしも完全に平らである必要はなく、ウエハを把持可能であれば、多少の凹凸があってもよい。

0030

10フラットウエハ
11 TAIKOウエハ
20 下クランプ(第1クランプ)
21突起部
23 凹部(第1凹部)
30 上クランプ(第2クランプ)
31 突起部
33 凹部(第2凹部)
34 壁部
35勾配部
36 突出部
110 凹部
120厚肉部
210平坦部(第1把持部)
214 壁部
215 勾配部
220 平坦部
230 平坦部
310 平坦部(第2把持部)
320 平坦部
330 平坦部
500 センサ

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ