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UltraSort-II の搬送部の構成と特徴について

発行：エスオーエル株式会社
https://www.sol-j.co.jp/

連載「知って得する干渉計測定技術！」
2022年10月19号　VOL.187

平素は格別のお引き立てを賜り、厚く御礼申し上げます。
干渉計による精密測定やアプリケーション例などをテーマに、
無料にてメールマガジンとして配信いたします。

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こんにちは、営業技術グループの佐々木です。

今回は、ロボット部分の各部品の仕様について
話していこうと思います。

UltraSort-II はウェーハ用平面度測定機の自動機モデルで、
以下の仕様となっております。

・対応サイズ：4～8inch
・測定項目：
　-吸着測定：TTV, LTV　など
　-非吸着測定：SORI, BOW, WARP　など
　-厚み、ストレス解析、表面うねりなど
・対象ウェーハ：
　Si, サファイア, SiC, GaN, 酸化ガリウム, LT, LN,
　GaAs, InP, 水晶, ガラス, セラミック　など
・保持方法：基板水平保持

また、搬送部であるロボット部分は
以下の構成となっております。

1.)カセットステーション：各ウェーハサイズ用のカセットステーション
2.)End Effector：ウェーハ搬送用の吸着ハンド
3.)スキャナー： カセット内ウェーハ有無の自動検知機能
4.)プリアライナー：
　　　プリアライメント機能 オリフラまたはノッチの位置合わせ
　　　ウェーハ中心の位置合わせ


今回は搬送部のそれぞれ仕様について、
少し詳しく書いていこうと思います。

1.) カセットステーション及びカセット：

4～8インチウェーハ用のカセットを
乗せることができるカセットステーションで、
標準はカセットを4個設置できます。
※オプションで8個、12個、16個が可能です。

メーカー推奨のカセットの型番と特徴は以下の通りです。
・4インチ型番：PA72-40BM
・6インチ型番：PA182-60MB-61C002
・8インチ型番：PA192-80M-61C002
※お客様ご指定カセットの使用を希望される場合、
　メーカーに確認いたします。

・材質：カーボンパウダーポリプロピレン
・価格：比較的安価
・耐熱温度：40～60℃
・特性：耐アルカリ性
　　　　柔らかい

材質である「カーボンパウダーポリプロピレン」は黒PPと呼ばれ、
PPに帯電防止材料として、カーボンパウダーが含まれております。
本来プラスチックは導電性が悪く、
ウェーハの帯電の要因となってしまいます。
カーボンパウダーにより電気抵抗を減らすことで
「帯電防止」目的として、
「カーボンパウダーポリプロピレン」が使用されております。


2.) End Effector：

ウェーハ搬送用の吸着ハンドとなっており、
ウェーハ裏面吸着による搬送を行います。
4～8inch用の小さなハンドと
6,8inch用の大きなハンドの2種類があります。
小さなハンドでも8inchまでの搬送が可能ですが、
大きなハンドの方が安定度が高く、
6,8inchのみの測定を目的としている場合は
大きなハンドを推奨しております。

材質はアルミとなっており、
「金属汚染」と「傷防止」の為、
ウェーハ接触面に「テフロン皮膜」が付いています。 
「テフロン皮膜」のメリットは、
摩擦係数は非常に低くく、傷防止には非常に適している点です。
しかしウェーハ搬送におけるデメリットとして、
絶縁性が高く帯電はしやすくなっている点があげられます。

End Effector の帯電防止対策については、
イオナイザーを使用しています。


3.)スキャナー：

カセット内ウェーハの自動検知機能で、
以下の機能を持っています。
　　・カセット内のウェーハの有無
　　・クロスウェーハの有無

スキャナーは透過センサーになっており、
センサーの値の閾値を超えるとウェーハがあると認識します。
また、センサーの値の変化の時間をみて、
クロスウェーハ（スロットに斜めに入っているウェーハ）が
ないかどうかを確認しています。


4.)プリアライナー：

ウェーハのプリアライメント機能 となっており、
以下の機能を持っております。
　　・オリフラまたはノッチの位置合わせ
　　・ウェーハ中心の位置合わせ

プリアライナーは光源とCCD素子を使用した
非接触輪郭検出式となっており、
ウェーハの保持部分の材質はPEEKとなっています。

プリアライナーの仕組みについては、
光の吸収波長を踏まえて、以下の記事で触れております。
興味のある方は是非、読んでみてください。

　　→　D-0183. 光の吸収波長についての体験談 
　　　　　　https://www.sol-j.co.jp/mailmag/d-0183/


各仕様についての説明は以上です。
どれも安全にウェーハ搬送をするために
考えられていることがわかります。


少々長くなってしまいましたが、今回は以上です。
最後までお付き合いいただきありがとうございました。


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H.S