デモ実演！半導体ウェーハを超音波非接触チャック！

目次

ウェーハを超音波で非接触チャックする原理

動画①１５０ｍｍウェーハを非接触チャック

動画②２００ｍｍウェーハを非接触チャック

動画③２００ｍｍウェーハを非接触ピックアンドプレース

超音波の振動板で移載するメリット

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チャックする原理

ソノトロードという振動板が、ウェーハを把持するハンドです。

ソノトロードには、バキューム用の穴が加工されており、ウェーハの上からアプローチして、吸着することができます。

そして、ソノトロードは、超音波で微振動させることができ、ウェーハとソノトロードの間の空気を高速で圧縮・拡散を繰り返すことで、薄い空気膜を形成することができます。

空気膜は、吸着したウェーハを押し返す反発力になります（スクイーズ膜効果）

ウェーハを、バキュームして吸着すると同時に、空気膜の反発力で押し返すことで、ウェーハを非接触チャックします。

この原理では、ベルヌーイチャックと異なり、ウェーハに加わる負荷を最小限にしてチャックできるので、破損率低減につながります。

ソノトロードからエアーブローしないので、クリーンルームでパーティクルを飛散させるリスクを回避します。

クリーンルームでの運用に適しており、ウェーハの破損率を低減し、非接触でハンドリングする用途に最適な技術です。


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動画①１５０ｍｍウェーハを非接触チャック

動画の装置は、半導体ウェーハを非接触チャックするデモ機です。

デモ動画では、１５０ｍｍウェーハを非接触チャックしています。

エアーブローしてません！超音波による反発力と吸引力を複合して非接触チャックしてます。

ウェーハを指で触れると、ウェーハが横に滑っているのが分かります。

端面には、落下防止のガイドを付けています。


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動画②２００ｍｍウェーハを非接触チャック

動画の装置は、上述の１５０ｍｍウェーハを非接触チャックしてるのと同じデモ機で ２００ｍｍウェーハを非接触チャックしています。

エアーブローしてません！超音波による反発力と吸引力を複合して非接触チャックしてます。

エアーブローで、周辺にパーティクルが飛散するのを回避できます。

ウェーハが割れる様子もありません。


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動画③２００ｍｍウェーハを非接触ピックアンドプレース

同じデモ機を使って、ロボットに持たせて、ウェーハを非接触チャックして、ピックアンドプレースする動画です。


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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の上から非接触吸着！

◆ウェーハに与える負荷が低く、割れ・クラックのリスクを最小限！

◆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、接触に起因する異物付着を防止！

◆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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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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