(57)【要約】    【課題】  ウェハの表裏のパターンを損傷させないウェハピンセットを提供する。    【解決手段】  上部保持片２０の先端部２０ｆと下部保持片３０の先端部３０ｆとが同形状であるため、ウェハ５０の表面のみでなく裏面側のパターンをも損傷させることがない。また、上部保持片２０の先端部２０ｆ及び下部保持片３０の先端部３０ｆが、ウェハ５０の外周に対して同心となる円弧をつけられているので、ウェハを広い面積で挟み込むことができる。【選択図】  図２
2006066502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のウェハの外周部を挟む上部保持片と下部保持片とを備えるウェハピンセットにおいて、
前記上部保持片の先端、及び、下部保持片の先端が同形状になるように、ウェハの外周に対して同心となる円弧をつけ、
前記上部保持片又は前記下部保持片に、ウェハの外側と当接するストッパを３以上設けたことを特徴とするウェハピンセット。
【請求項２】
前記ストッパをウェハの外側に沿って配置したことを特徴とする請求項１のウェハピンセット。
【請求項３】
前記上部保持片及び下部保持片の先端から前記ストッパまでの距離を、ウェハの外周からパターン形成を行う有効エリアまでの距離よりも長くしたことを特徴とする請求項１又は請求項２のウェハピンセット。
【請求項４】
前記上部保持片及び前記下部保持片の先端と両側端との間の角部に丸みを帯びた面取りを行ったことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１のウェハピンセット。
【請求項５】
前記角部の面取りは、前記ストッパの内の最も側端寄りのストッパの中心からの円の円弧を成すように形成し、
該側端寄りのストッパから角部の円弧までの距離を、ウェハの外周からパターン形成を行う有効エリアまでの距離よりも長くしたことを特徴とする請求項４のウェハピンセット。
【請求項６】
前記上部保持片又は前記下部保持片に、前記ストッパを挿通させる通孔を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１のウェハピンセット。
【請求項７】
前記ウェハピンセットのアンクランプ状態で、前記ストッパの先端が、前記通孔を突き抜けるように構成したことを特徴とする請求項６のウェハピンセット。    
【請求項８】
前記上部保持片及び前記下部保持片の先端側に厚み方向へのテーパを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１のウェハピンセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ等のウェハの周縁の一部を挟んで搬送等を行うためのウェハピンセットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程で、半導体ウェハの検査等を行うために保持する際には、上部保持片と下部保持片とによりウェハを外周部をクランプするウェハピンセットが用いられている。
ウェハピンセットとしては、特許文献１、特許文献２に開示がなされている。
【０００３】
図７（Ａ）は特許文献１中のウェハピンセットの先端部の平面図であり、図７（Ｂ）は側面図である。特許文献１のウェハピンセット１１０は、上部保持片２０と下部保持片３０とを備え、１対のストッパ３２が下部保持片３０の両側端近傍に設けられている。
【０００４】
図８（Ａ）は、特許文献２中のウェハピンセットの先端部の平面図であり、図８（Ｂ）は側面図である。特許文献２のウェハピンセット１１０は、上部保持片２０と下部保持片３０とを備え、ストッパ３２が下部保持片３０の中央部に設けられている。
【特許文献１】特開２０００−２０８５９８号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常ＬＳＩなどではウェハの表面のみにパターン形成（チップ形成）してあり、裏面にパターンはない。表面のみならず裏面にもパターンがある半導体（例えば圧力センサ）ウェハでは、図７（Ａ）に示す特許文献１のウェハピンセットのように下部保持片３０が上部保持片２０よりも大きく作られていると、図７（Ｃ）に示すようにウェハ５０下面側のパターンに傷を付けてしまうことになる。
【０００６】
また、特許文献１のウェハピンセットでは、図７（Ｄ）に示すようにウェハ５０のオリフラ５２がストッパ３２とストッパ３２との間に来ると、ウェハ５０が深くまで入り込んでしまい、パターンに傷を付けることがあった。
【０００７】
一方、特許文献２のウェハピンセットでは、図８（Ｃ）に示すように、ウェハピンセット１１０がウェハ５０に対して直角方向からずれた角度で入ると、先端がウェハ５０に深く入り込んでしまい、パターンに傷を付けることがあった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ウェハの表裏のパターンを損傷させないウェハピンセットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、円盤状のウェハ５０の外周部を挟む上部保持片２０と下部保持片３０とを備えるウェハピンセット１０において、
前記上部保持片２０の先端２０ｆ、及び、下部保持片３０の先端３０ｆが同形状になるように、ウェハ５０の外周に対して同心となる円弧をつけ、
前記上部保持片２０又は前記下部保持片３０に、ウェハ５０の外側と同時に当接し得るストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓを３以上設けたことを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、上部保持片２０の先端２０ｆと下部保持片３０の先端３０ｆとが同形状であるため、ウェハ５０の表面のみでなく裏面側のパターンをも損傷させることがない。また、上部保持片２０及び下部保持片３０の先端２０ｆがウェハ５０の外周に対して同心となる円弧をつけられているので、ウェハ５０を広い面積で挟み込むことができる。更に、ウェハ５０の外側に同時に当接し得るストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓを３以上設けてあるので、ウェハ５０のオリフラ５２がストッパ３２Ｓとストッパ３２Ｃとの間に深く入り込むことがない。このため、上部保持片２０、下部保持片３０でウェハ５０のパターンに傷を付けることがない。
【００１１】
請求項２では、ストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓをウェハ５０の外側に沿って配置してあるので、ウェハ５０の外側がストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓに同時に当接した状態で、ウェハ５０を広い面積で挟み込むことができる。
【００１２】
請求項３では、上部保持片２０及び下部保持片３０の先端からストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓまでの距離を、ウェハ５０の外周からパターン形成を行う有効エリア５４までの距離よりも長くしてある。このため、ウェハ５０の外側がストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓに当接した状態で、上部保持片２０、下部保持片３０でウェハ５０のパターンに傷を付けることがない。
【００１３】
請求項４では、上部保持片２０及び下部保持片３０の先端２０ｆ、３０ｆと両側端２０ｓとの間の角部２０ｃに丸みを帯びた面取りを行ってある。このため、上部保持片２０及び下部保持片３０の角部２０ｃで、ウェハ５０のパターンに傷を付けることを減らし得る。
【００１４】
請求項５では、角部２０ｃの面取りは、ストッパの内の最も側端寄りのストッパ３２Ｓの中心からの円の円弧を成すように形成されている。そして、側端寄りのストッパ３２Ｓから角部２０ｃの円弧までの距離Ｃ１を、ウェハ５０の外周からパターン形成を行う有効エリア５４までの距離よりも長くしてある。このため、ウェハピンセットがウェハ５０に対して直角方向からずれた角度から差し込まれても、角部２０ｃがウェハ５０のパターンに接触することがなく、ウェハ５０のパターンに傷を付けることがない。
【００１５】
請求項６では、上部保持片２０又は下部保持片３０に、ストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓを挿通させる通孔２２を設けてあるので、ストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓが通孔２２で支持され変形することが無い。このため、ウェハ５０の外側がストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓに当接した状態で、上部保持片２０、下部保持片３０でウェハ５０のパターンに傷を付けることが無くなる。
【００１６】
請求項７では、ウェハピンセットのアンクランプ状態、即ち、ウェハピンセットをウェハ５０へ差し入れる際に、ストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓの先端が、通孔２２を突き抜けるように構成してあるので、ストッパ３２Ｓ、３２Ｃ、３２Ｓが通孔２２で支持され、変形し難い。
【００１７】
請求項８では、上部保持片２０及び下部保持片３０の先端側に厚み方向へのテーパを設け、先端２０ｆ、３０ｆを尖らせてある。このため、近接して複数のウェハ５０がホルダーに保持されていても、目的のウェハ５０を容易に挟み出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
[第１実施形態]
以下、図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態に係るウェハピンセットについて説明する。
図１（Ａ）は本発明の第１実施形態に係るウェハピンセットの平面図であり、図１（Ｂ）は側面図である。図２（Ａ）は第１実施形態に係るウェハピンセットの先端部の平面図であり、図２（Ｂ）は側面図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４は第１実施形態に係るウェハピンセットによるウェハの把持の説明図である。
【００１９】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すようにウェハピンセット１０は、円盤状のウェハ５０（図３（Ａ）参照）の外周部を挟む上部保持片２０と下部保持片３０と、当該上部保持片２０及び下部保持片３０を保持するピンセット本体４０とからなる。ピンセット本体４０の先端近傍には通孔４４が穿設されており、この通孔４４に上部保持片２０のボス２４、下部保持片３０のボス３４を嵌入することで、ピンセット本体４０に上部保持片２０、下部保持片３０が取り付けられている。上部保持片２０及び下部保持片３０はＰＥＥＫ樹脂から成り、ピンセット本体４０は、医療用、家庭用のピンセットと同様なステンレス鋼から成る。
【００２０】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すよう下部保持片３０には、ウェハ５０の側端と当接するように、ウェハの外側に沿ってサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃが形成されている。即ち、ウェハピンセット１０の中心付近に配置されるセンタストッパ３２Ｃがサイド側に配置されるサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓに比較し奥に配置されている。上部保持片２０側には、当該サイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃを挿通させるための通孔２２が形成されている。
【００２１】
第１実施形態のウェハピンセット１０では、上部保持片２０に、当該サイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃを挿通させる通孔２２を設けてあるので、当該サイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃが通孔２２で支持され、変形することが無い。このため、ウェハ５０の外側が当該サイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃに当接した状態で、上部保持片２０、下部保持片３０が更にウェハ５０に入り込むことがないので、ウェハ５０表裏のパターンに傷を付けることが無い。
【００２２】
ここで、ウェハピンセット１０のピンセット本体４０に力を加えないアンクランプ状態、即ち、ウェハピンセット１０をウェハ５０へ差し入れる際に、サイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃの先端が、通孔２２を突き抜けるように構成してある。これにより、ウェハ５０の側端に当接した際に、サイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃが通孔２２により支持され、変形しない。
【００２３】
また、上部保持片２０の先端部２０ｆ及び下部保持片３０の先端側に厚み方向へのテーパを設け、先端部２０ｆ、３０ｆを尖らせてある。このため、例えば、近接して複数のウェハ５０がホルダー（図示せず）に保持されていても、目的のウェハを容易に挟み出すことができる。この例では、先端部２０ｆ、３０ｆを尖らせてあるが、先端部２０ｆ、３０ｆを尖らせることなくテーパのみを付けることも可能である。
【００２４】
図３（Ａ）はウェハピンセット１０がウェハ５０を直角に把持している状態を示している。図中に示すようにウェハ５０には、パターン形成される有効エリア５４が設けられている。
第１実施形態のウェハピンセット１０では、上部保持片２０の先端部２０ｆからサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃまでの距離Ｃ１を、ウェハ５０の外周から有効エリア５４までの距離（ウェハの半径Ｄ１−有効エリア半径Ｄ２）よりも長くしてある。このため、ウェハ５０の外側がサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃに当接した状態で、上部保持片２０、下部保持片３０でウェハ５０の有効エリア５４内のパターンに傷を付けることがない。
【００２５】
更に、上部保持片２０の先端部２０ｆと下部保持片３０の先端部３０ｆとが同形状であるため、ウェハ５０の表面のみでなく裏面側のパターンをも損傷させることがない。また、上部保持片２０の先端部２０ｆ及び下部保持片３０の先端部３０ｆが、ウェハ５０の外周に対して同心となる円弧をつけられ、一方、サイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃをウェハ５０の外側に沿って配置してあるので、ウェハ５０の外側がサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃに同時に当接した状態で、ウェハ５０を広い面積で挟み込むことができる。
【００２６】
図３（Ｂ）は、ウェハピンセット１０がウェハ５０のオリフラ５２の一部を把持している状態を示している。
第１実施形態のウェハピンセット１０では、３個のサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃを設け、ストッパ間の間隔が狭くなっているので、ウェハ５０のオリフラ５２がセンタストッパ３２Ｃとサイドストッパ３２Ｓとの間に深く入り込むことがなく、上部保持片２０、下部保持片３０でウェハ５０のパターンに傷を付けることがない。
【００２７】
図４は、ウェハピンセット１０が斜め方向からウェハ５０を把持している状態を示している。
第１実施形態のウェハピンセット１０では、上部保持片２０の先端部２０ｆと側端部２０ｓとの間の角部２０ｃに丸みを帯びた面取りを行ってある。同様に、下部保持片３０も形成してある。このため、上部保持片２０の角部２０ｃ及び下部保持片の角部で、ウェハ５０のパターンに傷を付けることを減らし得る。
【００２８】
図中に示すように、角部２０ｃの面取りは、最も側端寄りのサイドストッパ３２Ｓの中心ＣＣからの円の円弧を成すように形成されている。そして、サイドストッパ３２Ｓから角部２０ｃの円弧までの距離Ｃ２を、ウェハ５０の外周からパターン形成を行う有効エリア５４までの距離（ウェハの半径Ｄ１−有効エリア半径Ｄ２）よりも長くしてある。このため、ウェハピンセット１０がウェハ５０に対して直角方向からずれた角度に差し込まれても、角部２０ｃがウェハ５０の有効エリア５４に達せず、パターンに接触することがないので、ウェハ５０のパターンに傷を付けることがない。
【００２９】
[第１実施形態の改変例]
第１実施形態の改変例について、図５を参照して説明する。
図５（Ａ）は第１実施形態の改変例に係るウェハピンセットの平面図であり、図５（Ｂ）は側面図である。
上述した第１実施形態のウェハピンセットでは、３本のサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃが設けられていた。これに対して、第１実施形態の改変例に係るウェハピンセットでは、４本のサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃ、３２Ｃが設けられている。ここで、大径のウェハを把持する大型のウェハピンセットでは、ストッパ間の間隔が広がらないようするため、４個以上のストッパを設けることが望まし。そして、４個以上のストッパを設ける際にも、ストッパは、把持対象とするウェハ５０の外周に沿って配置することが好適である。
【００３０】
図５（Ｃ）、図５（Ｄ）、図５（Ｅ）は他の改変例に係るウェハピンセットの前端を示す説明図である。
図５（Ｃ）に示す例では、上部保持片２０側にサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓが設けられ、当該サイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓを挿通させる通孔３３が下部保持片３０側に穿設されている。そして、下部保持片３０側にセンタストッパ３２Ｃ、３２Ｃが設けられ、当該センタストッパ３２Ｃ、３２Ｃを挿通させる通孔２２が上部保持片２０側に穿設されている。
【００３１】
図５（Ｄ）に示す例では、上部保持片２０側に図中左側のサイドストッパ３２Ｓ及びセンタストッパ３２Ｃが設けられ、当該サイドストッパ３２Ｓ、センタストッパ３２Ｃを挿通させる通孔３３が下部保持片３０側に穿設されている。そして、下部保持片３０側に右側のサイドストッパ３２Ｓ、センタストッパ３２Ｃが設けられ、当該サイドストッパ３２Ｓ、センタストッパ３２Ｃを挿通させる通孔２２が上部保持片２０側に穿設されている。
【００３２】
図５（Ｅ）に示す例では、上部保持片２０側に図中左側のサイドストッパ３２Ｓ、右側のセンタストッパ３２Ｃが設けられ、当該サイドストッパ３２Ｓ、センタストッパ３２Ｃを挿通させる通孔３３が下部保持片３０側に穿設されている。そして、下部保持片３０側に右側のサイドストッパ３２Ｓ、左側のセンタストッパ３２Ｃが設けられ、当該サイドストッパ３２Ｓ、センタストッパ３２Ｃを挿通させる通孔２２が上部保持片２０側に穿設されている。
【００３３】
[第２実施形態]
本発明の第２実施形態に係るウェハピンセットを、図６（Ａ）の平面図を参照して説明する。
第１実施形態のウェハピンセットは、円盤状のウェハ５０を把持した。これに対して、第２実施形態のウェハピンセットは、方形形状のウェハ５０を把持する。
上部保持片２０及び下部保持片３０の先端は、Ｌ字状に形成されている。下部保持片３０には、円筒状のサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓと、ウェハ側にＬ字状の切り欠きの形成させた立方形状のセンタストッパ３２Ｃとが設けられている。上部保持片２０には、該円筒状のサイドストッパ３２Ｓ、３２Ｓを挿通させる円形の通孔２２と、立方形状のセンタストッパ３２Ｃを挿通させる矩形の通孔２２Ｓとが形成されている。第２実施形態のウェハピンセットでは、方形形状のウェハ５０の角部を把持することができる。この第２実施形態では、４角形のウェハを挟む例を挙げているが、第２実施形態の構造では、３角以上の多角形ウェハの角部を把持することが可能である。
【００３４】
[第３実施形態]
本発明の第３実施形態に係るウェハピンセットを、図６（Ｂ）の平面図を参照して説明する。
第１実施形態のウェハピンセットは、上部保持片２０及び下部保持片３０がピンセット本体４０に固定されていた。これに対して、第３実施形態のウェハピンセットでは、上部保持片２０及び下部保持片３０がピンセット本体４０に対して角度調整可能に取り付けられている。即ち、上部保持片２０及び下部保持片３０は、ピンセット本体４０の通孔４６にボス２７にて回動可能に固定されている。第３実施形態のウェハピンセットでは、特定の角度からウェハを把持することが容易に行い得る。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
上述した実施形態では、特定の大きさ（例えば４インチ径）のウェハ用のウェハピンセットを例に挙げたが、種々の大きさ、及び、種々の有効エリア径に対応し得るようにウェハピンセットを用意できることは言うまでもない。また、上述した実施形態では、上部保持片２０、下部保持片３０を樹脂で製造したが、これを金属で製造することも、また、ピンセット本体４０と一体に製造することも可能である。同様に、上述した実施形態では、ピンセット本体４０を金属により製造したが、樹脂で製造することも可能である。さらに、上述した実施形態では、樹脂製の上部保持片２０及び下部保持片３０の表面がウェハに直接触れるようになっているが、可撓性テープ等を上部保持片２０及び下部保持片３０の表面に張り、該可撓性テープを介してウェハを挟持するようにも構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１（Ａ）は本発明の第１実施形態に係るウェハピンセットの平面図であり、図１（Ｂ）は側面図である。
【図２】図２（Ａ）は第１実施形態に係るウェハピンセットの先端部の平面図であり、図２（Ｂ）は側面図である。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は第１実施形態に係るウェハピンセットによるウェハの把持の説明図であり、図３（Ａ）はウェハピンセットがウェハを直角に把持している状態を、図３（Ｂ）はウェハピンセットがウェハのオリフラを把持している状態を示している。
【図４】第１実施形態に係るウェハピンセットによるウェハの把持の説明図であり、ウェハピンセットが斜め方向からウェハを把持している状態を示している。
【図５】図５（Ａ）は第１実施形態の改変例に係るウェハピンセットの平面図であり、図５（Ｂ）は側面図である。図５（Ｃ）、図５（Ｄ）、図５（Ｅ）は他の改変例に係るウェハピンセットの前端を示す説明図である。
【図６】図６（Ａ）は本発明の第２実施形態に係るウェハピンセットの平面図であり、図６（Ｂ）は第３実施形態に係るウェハピンセットの平面図である。
【図７】図７（Ａ）は特許文献１中のウェハピンセットの先端部の平面図であり、図７（Ｂ）は側面図である。図７（Ｃ）、図７（Ｄ）は、該ウェハピンセットでウェハをクランプしている説明図である。
【図８】図８（Ａ）は、特許文献２中のウェハピンセットの先端部の平面図であり、図８（Ｂ）は側面図である。図８（Ｃ）は該ウェハピンセットでウェハをクランプしている説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ウェハピンセット
２０  上部保持片
２０ｆ  先端部
２０ｓ  側端部
２０ｃ  角部
２２  通孔
２４  ボス
３０  下部保持片
３２Ｃ  センターストッパ
３２Ｓ  サイドストッパ
３４  ボス
４０  ピンセット本体
４４  通孔
５０  ウェハ
５２  オリフラ
５４  有効エリア
【図１】
2006066502.tif 000003
【図２】
2006066502.tif 000004
【図３】
2006066502.tif 000005
【図４】
2006066502.tif 000006
【図５】
2006066502.tif 000007
【図６】
2006066502.tif 000008
【図７】
2006066502.tif 000009
【図８】
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