LEVIウェーハグリッパー｜ウェーハを傷・汚染から守る超音波非接触搬送
LEVIウェーハグリッパー｜ウェーハを傷・汚染から守る超音波非接触搬送
LEVIウェーハグリッパーは、半導体ウェーハを超音波で浮上させ、非接触で保持・搬送するエンドエフェクタです。
一般的なエアー浮上式やベルヌーイ方式とは異なり、超音波振動を利用してウェーハとグリッパーの間に圧力を発生させ、ウェーハを非接触で浮上させます。
ウェーハ表面に接触せずにピックアップ・移載できるため、接触による擦り傷、パーティクルの付着・転写、クラックなどのリスク低減に貢献します。
特に、薄型ウェーハや接触を避けたい高品質なウェーハの搬送など、高清浄度・低ダメージが求められる半導体製造工程に適しています。
メーカー
ZS-Handling GmbH
目的・用途
静電気対策
異物対策
非接触搬送
業界
商品説明
LEVIウェーハグリッパーは、超音波によるスクイーズ膜浮上を利用して、ウェーハを非接触で保持・搬送するエンドエフェクタです。
グリッパー表面を超音波で微振動させることで、ハンドとウェーハのわずかな隙間にある空気やガスを加圧し、薄い気体の膜を形成します。このスクイーズ膜浮上効果によって、ウェーハ表面に接触することなく安定して浮上させます。
エアーブローで浮かせる方式ではありません
スクイーズ膜浮上では、ハンドからウェーハへ向けて浮上用のエアーを吹き付けません。周囲にある空気やプロセスガスを超音波振動によって加圧し、ウェーハとの間に気体の膜を形成します。
そのため、ウェーハを浮上させるための不要なエアーブローを発生させず、クリーンルーム内の気流への影響や、エアーブローによる周辺パーティクルの巻き上げを抑えることができます。高清浄度が求められる半導体製造工程でのウェーハ搬送に適した方式です。
薄く繊細なウェーハを、低ダメージで搬送
スクイーズ膜による圧力はウェーハ面に分散して作用します。局所的な吸着や接触による負荷を避けることで、薄型ウェーハや破損しやすいウェーハの変形、擦り傷、クラックなどのリスク低減に貢献します。
また、ウェーハ表面へハンドが接触しないため、接触によるパーティクルや微細異物の転写を抑え、ウェーハの清浄度を維持したままピックアップ・移載することができます。
ウェーハ端面はサイドストップに接触します
ウェーハ表面はグリッパーと非接触で浮上しますが、搬送中の横ずれや落下を防止するため、4か所のサイドストップを備えています。そのため、ウェーハ端面はサイドストップと接触します。
LEVIウェーハグリッパーは、接触に起因するウェーハへのダメージや異物転写を抑えることで、半導体製造工程における品質安定化や歩留まり向上に貢献します。
主な対応ウェーハ材料
シリコン（Si） ／ SiC ／ GaP ／ GaAs ／ ガラス ／ サファイア
製品ラインナップ
※左右にフリックしてご覧いただけます。
200mmウェーハ
300ｍｍウェーハ
消費電力
200mmウェーハ用装置：max1830g
300mmウェーハ用装置：max2050g
200mmウェーハ
300ｍｍウェーハ
消費電力
200mmウェーハ用装置：max2050g
300mmウェーハ用装置：24max00g
200mmウェーハ
300ｍｍウェーハ
バキューム力生成用ブロアの電源（用途により適したブロアを選定した後、必要電力量が決まります）
商品特長
ウェーハ表面に触れずに、ピックアップ・搬送
LEVIウェーハグリッパーは、超音波によるスクイーズ膜浮上を利用し、ウェーハ表面にハンドを接触させることなくピックアップ・保持・搬送するエンドエフェクタです。
グリッパーとウェーハの間に薄い気体の膜を形成し、ウェーハを安定して浮上させます。接触式の吸着パッドなどでウェーハ表面を直接保持する必要がありません。
ウェーハ表面は非接触
搬送中の横ずれや落下を防ぐため4か所のサイドストップを備えており、ウェーハ端面はサイドストップと接触します。ウェーハ表面はグリッパーと非接触で保持されます。
ウェーハカセット、キャリア、サセプタなどからのピックアップや、半導体製造装置内でのウェーハ移載など、接触を避けたい搬送工程への応用が可能です。
薄型・割れやすいウェーハを、低ダメージで移載
薄型化したウェーハや破損しやすいウェーハでは、搬送時の接触や局所的な負荷が、変形、擦り傷、クラックなどの原因になる可能性があります。
LEVIウェーハグリッパーは、スクイーズ膜による圧力をウェーハ面に分散して作用させることで、特定の箇所に負荷を集中させずにウェーハを浮上・保持します。
薄型ウェーハ・繊細な材料の搬送に
ウェーハ表面への接触を避けることで、搬送時の機械的負荷を抑え、擦り傷、クラック、破損などのリスク低減に貢献します。
主な対応ウェーハ材料
シリコン（Si） ／ SiC ／ GaP ／ GaAs ／ ガラス ／ サファイア
エアーブローなし。クリーン環境を乱しにくい非接触搬送
LEVIウェーハグリッパーは、ウェーハを浮上させるためにハンドから圧縮エアーを吹き付ける方式ではありません。
グリッパー表面の超音波振動によって、ハンドとウェーハの間に存在する空気やプロセスガスを加圧し、スクイーズ膜を形成してウェーハを浮上させます。
浮上のための不要な気流を発生させない
ウェーハへ向けたエアーブローが不要なため、クリーンルーム内の設計気流への影響や、周辺パーティクルの巻き上げを抑えることができます。
高清浄度が求められる半導体製造工程や、搬送による周辺環境への影響をできるだけ抑えたい工程に適した非接触搬送方式です。
接触由来のパーティクル・傷を抑え、歩留まり向上へ
ウェーハ搬送では、ハンドや吸着部との接触によって、微細なパーティクルの付着・転写、擦り傷、局所的な機械的負荷などが発生する可能性があります。
LEVIウェーハグリッパーは、ウェーハ表面に触れずに保持・搬送することで、こうした接触に起因する品質リスクそのものを減らすことを目的としています。
「ウェーハを運ぶ」だけでなく、「ウェーハ品質を守りながら運ぶ」
搬送工程での接触機会を減らすことで、ウェーハの清浄度維持や低ダメージ搬送を実現し、製造工程における品質安定化、不良リスクの低減、良品率・歩留まり向上に貢献します。
特に、ウェーハの薄型化や高付加価値化によって、わずかな傷・異物・機械的ダメージも避けたい工程では、搬送方法そのものを見直すことが重要になります。
ウェーハ搬送・保持方式を比較｜超音波・ベルヌーイ・真空吸着・静電チャック
半導体ウェーハの搬送・保持には、真空吸着、ベルヌーイ方式、静電チャック、超音波による非接触浮上など、異なる方式があります。 LEVIウェーハグリッパーは、超音波によるスクイーズ膜浮上を利用し、ウェーハ表面にハンドを接触させずに保持・搬送します。
方式によって、ウェーハ表面との接触、力のかかり方、吸着痕・接触痕への配慮、エアーの使用などが異なります。薄型ウェーハや高付加価値ウェーハでは、搬送・保持方法そのものが品質に影響するため、用途や工程に合わせた選定が重要です。
| 比較項目 | LEVI 超音波スクイーズ膜 |
ベルヌーイ方式 | 真空吸着 | 静電チャック |
|---|---|---|---|---|
| 保持・浮上原理 | 超音波振動によるスクイーズ膜浮上 | 高速気流による圧力差を利用 | 負圧による吸着 | 静電力によってウェーハを保持 |
| ウェーハ表面との接触 |
表面は非接触 ※端面はサイドストップに接触 |
非接触保持が可能 ※保持機構・構造による |
吸着面がウェーハに接触 | チャック面がウェーハに接触 |
| 吸着痕・接触痕 |
保持面との接触に起因する吸着痕なし ※ウェーハ端面を除く |
接触部や局所的な力が生じる構造では、痕やダメージへの配慮が必要 | 局所的な吸着による接触痕・吸着痕への配慮が必要 | チャック面との接触状態や使用条件に応じて、接触痕への配慮が必要 |
| ウェーハへの力のかかり方 | スクイーズ膜による圧力を面に分散 | 気流と圧力差によって保持 ※構造により分布が異なる |
吸着部に負圧が作用 | チャック面から静電力が作用 |
| 保持・浮上用エアー | 浮上用エアーブロー不要 | 圧縮エアーを使用 | 真空源が必要 | 保持用のエアーブローは不要 |
| 周辺への気流 | 浮上のためのエアーブローなし | 保持のために気流を使用 | 浮上用の気流は不要 | 浮上用の気流は不要 |
| 薄型・繊細なウェーハへの配慮 | 表面非接触で、力を面に分散 | 気流・保持構造・ウェーハ条件に応じた評価が必要 | 局所的な吸着負荷や接触への配慮が必要 | 接触状態や保持力など、ウェーハ条件に応じた評価が必要 |
| 主な特徴 | 表面非接触・力を面に分散・浮上用ブロー不要 | 圧縮エアーを利用した非接触保持 | シンプルで広く利用される接触保持方式 | 静電力を利用してウェーハを面で保持 |
LEVIの違いは「表面に触れず、力を面に分散して浮上させる」こと
LEVIウェーハグリッパーは、真空吸着や静電チャックのようにウェーハ表面を保持面へ接触させず、超音波によるスクイーズ膜で浮上させます。
ウェーハ表面との接触に起因する吸着痕や異物転写を避けながら、局所的に力を集中させずに保持できることが、薄型・繊細なウェーハを搬送するうえでの大きな特長です。さらに、浮上のためにウェーハへ圧縮エアーを吹き付けないため、周辺への不要な気流も抑えられます。
※各方式の特性は、装置構造、保持機構、ウェーハサイズ・厚さ・材質、搬送条件などによって異なります。上表は代表的な方式の一般的な特徴を整理したものです。
LEVIウェーハグリッパーは、どこで使える？｜工程別の非接触搬送
LEVIウェーハグリッパーは、ウェーハを単に搬送するだけでなく、カセット・キャリア・サセプタなどからウェーハをピックアップし、次工程へ非接触で受け渡すためのエンドエフェクタとして活用できます。
特に、薄型ウェーハや高付加価値ウェーハなど、搬送時の接触による傷・パーティクル転写・機械的負荷をできるだけ抑えたい工程に適しています。
ウェーハ供給
ウェーハカセット・ウェーハキャリア・サセプタ
↓
LEVIウェーハグリッパー
非接触ピックアップ・保持・搬送
↓
次工程へ非接触で移載
プロセス装置・検査工程・ウェーハキャリア・チャック工程など
ウェーハカセットからの取り出し・収納
ウェーハカセットからウェーハをピックアップし、装置内へ搬送します。処理後のウェーハをカセットへ戻す工程にも使用できます。
サセプタからの非接触ピックアップ
サセプタ上に置かれたウェーハを、ウェーハ表面にハンドを接触させずにピックアップし、次工程へ搬送する用途に活用できます。
ウェーハキャリアの窪みからピックアップ
ウェーハがキャリアの窪みに収まっているなど、通常のハンドではアクセスが難しい条件でも、ウェーハの配置や周辺形状に合わせた非接触ピックアップ方法を検討できます。
装置内・工程間のウェーハ移載
半導体製造装置内の工程間搬送や、検査・処理工程への受け渡しなど、ウェーハ表面への接触を避けたい移載工程への組込みを検討できます。
搬送だけでなく、非接触チャックへの応用も
LEVIの超音波スクイーズ膜技術は、ロボットハンドによるウェーハ搬送だけでなく、ウェーハを非接触で浮上保持するチャックテーブルにも応用できます。接触による傷や異物転写を避けたい加工・検査工程など、新しいウェーハ保持方法として活用できます。
ウェーハ径、厚さ、材質、ピックアップ位置、周辺設備、ロボットの動作条件などによって最適なグリッパー構成は異なります。実際の搬送条件に合わせて、シングルハンド・ダブルハンドを含む構成を検討します。
非接触搬送技術を、用途・課題別に詳しく見る
LEVIウェーハグリッパーの超音波非接触技術は、ウェーハカセットからの取り出し、サセプタやキャリアからのピックアップ、装置内搬送、非接触チャックなど、さまざまな工程へ応用できます。詳しい技術解説や実演は、目的に合わせて下記ページをご覧ください。
サセプタ・キャリアから非接触でピックアップしたい
サセプタ上のウェーハや、ウェーハキャリアの窪みに入ったウェーハなど、通常のグリッパーでは取り出しにくい条件での非接触ピックアップ方法をご紹介しています。
実際のウェーハ搬送を動画で見たい
LEVIウェーハグリッパーが、ウェーハを超音波で浮上させながらピックアップ・搬送する様子を実演動画でご覧いただけます。
超音波で非接触浮上する原理を詳しく知りたい
超音波振動によってスクイーズ膜を形成し、ウェーハを非接触で浮上・保持する仕組みを、技術原理から詳しく解説しています。
ウェーハ搬送だけでなく、非接触チャックとして使いたい
LEVIの超音波スクイーズ膜技術は、ロボットハンドによる搬送だけでなく、ウェーハを非接触で浮上保持するチャックテーブルにも応用できます。
LEVIウェーハグリッパー よくあるご質問
LEVIウェーハグリッパーの非接触搬送原理、対応ウェーハ、吸着痕、エアー、搬送方法など、導入検討時によくいただくご質問をまとめました。
Q1. LEVIウェーハグリッパーは、どのような装置ですか？
Q2. ウェーハにはまったく接触しないのですか？
Q3. なぜ超音波でウェーハを浮上できるのですか？
Q4. ベルヌーイ式の非接触グリッパーとは何が違いますか？
Q5. ウェーハに吸着痕や接触痕はつきませんか？
Q6. 薄型ウェーハや割れやすいウェーハにも使用できますか？
Q7. SiCウェーハにも使用できますか？
Q8. ウェーハを浮上させるために圧縮エアーは必要ですか？
Q9. ウェーハカセットから取り出し・収納できますか？
Q10. サセプタやウェーハキャリアの窪みからもピックアップできますか？
Q11. シングルハンドとダブルハンドは、どのように選べばよいですか？
Q12. LEVIの超音波技術は、ウェーハ搬送以外にも使用できますか？
商品に関連する動画
超音波のハンドが非接触でウエハキャリアから取出・収納！
◆狭いカセットの間にパドルを挿入
◆ウェーハを非接触浮上
◆ウェーハを非接触でカセットから出し入れ
ウェーハを超音波で非接触浮上！
◆透明なパドル上にウェーハが非接触浮上
◆エアーブローしてません！
◆超音波で「エアフィルム」を形成・非接触浮上！
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