ウェーハを超音波で非接触移載する技術

目次

ウェーハを超音波で非接触浮上する原理

エンドエフェクタ（ハンド）に制作できます

ウェーハの上から非接触チャック

ウェーハを非接触把持したまま反転

超音波の振動板で移載するメリット

ウェーハをカセットへ入れる動画

ベルヌーイチャックとの比較

吸着パッド・真空パッドとの比較

関連情報

ウェーハを超音波で非接触浮上する原理

ソノトロードという呼称の振動板を超音波で微振動させます。

振動板とウェーハの間に、スクイーズ膜を形成します。スクイーズ膜は圧縮された空気膜で、ウェーハを浮上させる反発力になります。

スクイーズ膜でウェーハを浮上させるのに、エアーブローや窒素ガスでブローさせる必要はありません。生産環境中の空気やガスだけを用いてウェーハを浮上させる反発力にしています。



スクイーズ膜効果で浮上したウェーハは、高低差が非常に安定して浮上することができます。薄く 割れやすいウェーハにかかる負荷を最小限にして非接触浮上することができます。


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エンドエフェクタ（ハンド）に制作できます

半導体ウェーハを非接触で移載するため、エンドエフェクタ（ハンド）を制作することができます。

超音波ジェネレータとソノトロード（振動板）を搭載したエンドエフェクタ（ハンド）です。

エンドエフェクタ（ハンド）をロボットに持たせて、カセットからの取り出し・移載する用途があります。


写真：シングルハンド



写真：ダブルハンド




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ウェーハの上から非接触チャック

カセットやトレーに置いてあるウェーハに、振動板のハンドを上から近づけて　非接触吸着することもできます。

この場合、振動板には吸着用の穴を加工しておきます。振動板は、ウェーハの上から吸引力で吸着すると同時に、スクイーズ膜効果の反発力でウェーハを振動板にくっつけずに、非接触でチャックします。

ウェーハの上からハンドで非接触吸着しても、ウェーハは非常に安定した状態で把持することができます。トレーやカセットからピックアンドプレースする用途に応用することができます。


写真：ウェーハの上から非接触チャック



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ウェーハを非接触把持したまま反転

１）ハンドの上でウェーハが非接触浮上


２）ハンドを傾ける


３）ハンドが垂直。
吸引力とスクイーズ膜効果の反発力で非接触で把持


４）裏返し


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超音波の振動板で移載するメリット

◆ウェーハを高い安定性で非接触チャック！

◆振動板はエアーブローせずにウェーハを浮上！

◆振動板はエアーブローせずにウェーハの上から非接触吸着！

◆クリーンルームでエアーブローしません！

◆エアーブローでパーティクルを飛散させません！

◆ウェーハを非接触チャックして傷やクラックを防止！

◆ウェーハを非接触チャックして異物の付着を防止！

◆圧縮エアー源からの汚染リスクがありません。

◆圧縮エアーのメンテナンスが不要


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ウェーハをカセットへ入れる動画

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ベルヌーイチャックとの比較

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吸着パッド・真空パッドとの比較

吸着パッド・真空パッドは、簡易的なチャック方式です。安価なので導入しやすい吸盤です。接触式なので、チャックする基材に・跡がつく・偏った力が加わる・基材へのダメーが大きいという特徴があります。パッドとの接触により、異物付着の可能性が大きく、歩留まり低減の可能性があります。

下記は、超音波非接触チャックとの比較表です

 
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