(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイシングされていないウエハでもダイシングされたウエハのいずれでも載置してウエハ受け渡し用のピンが昇降する貫通孔が障害とならずに検査等の処理を確実に行うことができるウエハチャックを提供する。【解決手段】ウエハチャック１０は、載置台１１上においてウエハＷを授受するために載置台１１に形成された複数の貫通孔１１Ｂを出没する複数のピン１２を備え、ピン１２の上端面に貫通孔１１Ｂとの間で実質的に隙間を作らない受け面１２Ｃを形成すると共に、受け面１２Ｃを載置台１１の載置面１１Ａとの間で実質的に段差のない位置でピン１２の貫通孔１１Ｂでの後退を止める係止部１１Ｅを貫通孔１１Ｂに設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置台に形成された複数の貫通孔を軸方向に移動する複数のピンを備え、上記各ピンを上記載置台の載置面から突出させてウエハを授受するウエハチャックであって、上記ピンの上端面に上記貫通孔との間で実質的に隙間を作らない受け面を形成すると共に、上記受け面を上記載置面に揃える手段を設けたことを特徴とするウエハチャック。
【請求項２】
載置台に形成された複数の貫通孔を出没する複数のピンと、複数のシリンダ機構と、を備え、上記各シリンダ機構の受け面をそれぞれ上記載置台の載置面よりも突出させてダイシング後のウエハをダイシングフレームごと授受するウエハチャックであって、上記ピンの上端面に上記貫通孔との間で実質的に隙間を作らない受け面を形成すると共に、上記受け面を上記載置面に揃える手段を設けたことを特徴とするウエハチャック。
【請求項３】
上記ピンの受け面を上記載置面に揃える手段は、上記ピンに上記ピンの受け面より下側に位置させて形成された係止面と、上記貫通孔内に上記係止面と係合するように形成された係止部と、上記各係止面を上記各係止部にそれぞれ係合させる弾圧機構と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエハチャック。
【請求項４】
上記係止部は、上記貫通孔内において上記ピンの受け面の納まる部分から縮径する段部として形成されていることを特徴とする請求項３に記載のウエハチャック。
【請求項５】
上記ピンの受け面と上記係止面を含む上記ピンの上端部は、逆円錐台を呈することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のウエハチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハチャックに関し、更に詳しくは、例えばプローブ装置等の半導体製造装置に好適に用いられるウエハチャックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの半導体製造装置にはウエハを保持するウエハチャックが設けられ、ウエハチャック上でウエハを保持した状態で種々の処理を施すようにしている。ウエハチャックは、例えば図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハＷを載置し且つ正逆回転可能に構成された載置台１と、この載置台１の載置面１Ａを出没する複数（例えば、３本）のピン２と、これらのピン２を連結する略リング状に形成された連結具３と、この連結具３の複数個所から径方向外方へ突出するカムフォロワー４Ａと、これらのカムフォロワー４Ａの下方に配置され且つカムフォロワー４Ａが係合するカム４Ｂと、ピン２を常時下方に付勢する第１弾圧機構５と、を備え、載置台１の正逆回転に伴ってカムフォロワー４Ａがカム４Ｂに従って転動する間に第１弾圧機構５と協働して昇降し、複数のピン２が載置台１に形成された貫通孔１Ｂを軸方向に移動（昇降）することによって載置台１上でウエハＷを授受する。このようなウエハチャックは、真空環境下で使用されるものや、常圧環境下で使用されるものなどがある。尚、第１弾圧機構５は、コイルスプリング５Ａと、コイルスプリング５Ａを貫通し且つ載置台１の下面から垂下する軸５Ｂとを有している。
【０００３】
ウエハチャックの中には、図３に示すようにダイシング後のウエハＷをダイシングフレームＤＦごと載置台１において授受して、ウエハの処理に供するものもある。例えばプローブ装置に用いられたウエハチャックの場合には、ウエハＷの検査を行う際に、同図に示すようにシリンダ機構６のロッド６Ａが一点鎖線で示す位置まで上昇して、その複数の受け具６Ｂによってプローブ装置内の搬送機構からダイシング後のウエハＷをダイシングフレームＤＦごと受け取り、載置面１Ａより下方の固定ブロック６Ｃまで戻る間に、同図に一点鎖線で示すようにダイシングフレームＤＦのウエハＷを載置面１Ａ上に載置すると共に受け具６Ｂが固定ブロック１６Ｃから突出する支柱６Ｄに達してからは自重で落下するダイシングフレームＤＦのフレーム部分を支柱６Ｄで吸着保持する。この状態で、載置面１Ａ上に載置されたウエハＷの個々のチップＴについて電気的特性検査を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のウエハチャックの場合には、図４の（ａ）、（ｂ）に示すようにダイシングされていないウエハ用の載置台１にダイシング後のウエハをダイシングフレームＤＦごと載置してダイシング後のウエハＷの検査を行う場合には、ピン２は同図の（ａ）に一点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで下降して載置台１の貫通孔１Ｂ内に後退し、ピン２の先端とウエハＷを支持するフィルムＦとの間に隙間ができて載置面１Ａに凹陥部を形成するため、これらの貫通孔１Ｂが障害となって、例えば貫通孔１Ｂに部分的に位置するチップＴにプローブからの針圧が掛かるとそのチップＴを損傷する虞があった。また、配線構造の高密度化等に伴って個々のチップＴが小型化して、同図の（ｂ）に示すようにチップＴの面積が貫通孔１Ｂの面積より小さくなると、貫通孔１Ｂに位置するチップＴにはプローブから検査に必要な針圧が掛からず検査を行えないという課題があった。尚、ダイシングフレームＤＦは、ウエハＷを個々のチップＴにダイシングする際に用いられるものである。ダイシング後のウエハＷは同図の（ｂ）に部分的に拡大して示すように個々のチップＴとして完全に切り離され、表面に切り込み部が形成されたフィルムＦを介してダイシングフレームＤＦで保持されている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ダイシングされていないウエハでもダイシングされたウエハのいずれでも載置してウエハ受け渡し用のピンが昇降する貫通孔が障害とならずに検査等の処理を確実に行うことができるウエハチャックを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載のウエハチャックは、載置台に形成された複数の貫通孔を軸方向に移動する複数のピンを備え、上記各ピンを上記載置台の載置面から突出させてウエハを授受するウエハチャックであって、上記ピンの上端面に上記貫通孔との間で実質的に隙間を作らない受け面を形成すると共に、上記受け面を上記載置面に揃える手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の請求項２に記載のウエハチャックは、載置台に形成された複数の貫通孔を出没する複数のピンと、複数のシリンダ機構と、を備え、上記各シリンダ機構の受け面をそれぞれ上記載置台の載置面よりも突出させてダイシング後のウエハをダイシングフレームごと授受するウエハチャックであって、上記ピンの上端面に上記貫通孔との間で実質的に隙間を作らない受け面を形成すると共に、上記受け面を上記載置面に揃える手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項３に記載のウエハチャックは、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記ピンの受け面を上記載置面に揃える手段は、上記ピンに上記ピンの受け面より下側に位置させて形成された係止面と、上記貫通孔内に上記係止面と係合するように形成された係止部と、上記各係止面を上記各係止部にそれぞれ係合させる弾圧機構と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項４に記載のウエハチャックは、請求項３に記載の発明において、上記係止部は、上記貫通孔内において上記ピンの受け面の納まる部分から縮径する段部として形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項５に記載のウエハチャックは、請求項３または請求項４に記載の発明において、上記ピンの受け面と上記係止面を含む上記ピンの上端部は、逆円錐台を呈することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１〜請求項５に記載の発明によれば、ダイシングされていないウエハでもダイシングされたウエハのいずれでも載置してウエハ受け渡し用のピンが昇降する貫通孔が障害とならずに検査等の処理を確実に行うことができるウエハチャックを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明のウエハチャックの一実施形態を示す図で、（ａ）はその要部を示す断面図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ（ａ）の一部を拡大して示す断面図である。
【００１３】
本実施形態のウエハチャック１０は、例えば図１の（ａ）に示すように、ウエハまたはダイシング後のウエハＷをダイシングフレームＤＦごと載置する平面視で円形状の載置台１１と、載置台１１の載置面１１Ａを貫通孔１１Ｂから出没するように周方向等間隔を隔てて配置された複数（例えば、３本）のピン１２と、これらのピン１２を一体的に連結する連結具１３と、この連結具１３の複数個所から径方向外方へ突出するカムフォロワー１４Ａと、これらのカムフォロワー１４Ａの下方に配置され且つカムフォロワー１４Ａが係合するカム１４Ｂと、ピン１２を常時下方に付勢する第１弾圧機構１５と、を備えている。そして、ウエハを授受する場合には、載置台１１の正逆回転に伴ってカムフォロワー１４Ａがカム１４Ｂに従って転動する間に第１弾圧機構１５と協働して昇降し、複数のピン１２が載置台１１に形成された貫通孔１１Ｂを軸方向に移動（昇降）することによって載置台１１上でウエハＷを授受する。
【００１４】
第１弾圧機構１５は、図１の（ａ）に示すように、載置台１１の軸心の近傍に配置され且つ載置台１１の下面から垂下して連結具１３の水平部材１３Ａを貫通する複数の昇降ガイド棒１５Ａと、これらの昇降ガイド棒１５Ａを囲み且つ載置台１１と水平部材１３Ａ間に弾装されたコイルスプリング１５Ｂと、を有し、カムフォロワー１４Ａとカム１４Ｂからなるカム機構１４と協働して連結具１３を常時下方に付勢し、延いては３本のピン１２を常に下方へ付勢している。尚、昇降ガイド棒１５Ａの下端にはフランジが形成され、フランジで水平部材１３Ａを受けている。
【００１５】
また、ウエハチャック１０は、図１の（ａ）に示すように、載置台１１の外周縁部に沿って所定間隔を空けて配置された複数のシリンダ機構１６を備え、複数のシリンダ機構１６はダイシングフレームＤＦをウエハＷごと授受する場合に機能するように構成されている。シリンダ機構１６は、同図に示すように、ロッド１６Ａと、このロッド１６Ａの上端に取り付けられた切欠部を有し且つ平面形状が略コ字状に形成された受け渡し部１６Ｂと、を有している。また、同図に示すように載置台１１のシリンダ機構１６を配置する部分には固定ブロック１６Ｃが配置され、この固定ブロック１６Ｃの上面は載置台１１の載置面１１Ａより低くなっている。シリンダ機構１６のロッド１６Ａは固定ブロック１６Ｃを貫通し、受け渡し部１６Ｂは切欠部を載置台１１の外方に向けた状態で固定ブロック１６Ｃの上面で支承されるようになっている。また、固定ブロック１６Ｃの上面には吸引装置（図示せず）が接続された吸引孔（図示せず）を有する支柱１６Ｄが立設され、この支柱１６Ｄは受け渡し部１６Ｂの切欠部に位置し、受け渡し部１６Ｂが固定ブロック１６Ｃに達するまでにダイシングフレームＤＦのフレーム部分を吸引孔を介して吸着保持するようにしてある。支柱１６Ｄは、ダイシングフレームＤＦのフィルムＦに引っ張り力を付与した状態で支持するように、ダイシングフレームＤＦの上面が載置面１１Ａよりも低い位置で支持する高さに形成されている。支柱１６Ｄで支持されたダイシングフレームＤＦの上面と載置台１１の載置面１１Ａとの高低差は、０〜２．５ｍｍの範囲で調節できる。
【００１６】
而して、ピン１２は、図１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、連結具１３から垂直上方に延びる軸部１２Ａと、軸部１２Ａの上端に軸部１２Ａより大径に形成された受け渡し部１２Ｂとを有し、受け渡し部１２ＢでウエハＷを授受する。受け渡し部１２Ｂは、ウエハＷを受ける受け面１２Ｃと、この受け面１２Ｃと平行に対向し且つ後述のように貫通孔１１Ｂの縮径端面と係合する係止面１２Ｄとを有し、受け面１２Ｃが係止面１２Ｄより大径に形成された逆円錐台状を呈している。
【００１７】
また、ピン１２が昇降する貫通孔１１Ｂは、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、縊れ部１１Ｃと、この縊れ部１１Ｃの上側に形成された大径部１１Ｄと、縊れ部１１Ｃの下側に形成された縮径部１１Ｅからなっている。そして、縊れ部１１Ｃ上面がピン１２の係止面１２Ｄとの係止部１１Ｆとして形成されている。
【００１８】
ピン１２と貫通孔１１Ｂとの関係について更に説明する。ピン１２の受け面１２Ｃは貫通孔１１Ｂの大径部１１Ｄより極僅かだけ小径に形成され、受け面１２Ｃと大径部１１Ｄとの間に実質的に隙間を作らないようにしてある。また、ピン１２の係止面１２Ｄは、貫通孔１１Ｂの縊れ部１１Ｃの内径より大径で大径部１１Ｄより小径に形成された係止部１１Ｆと係合し、係止部１１Ｆによってピン１２の下降動作を規制している。また、貫通孔１１Ｂの大径部１１Ｄの軸方向の長さは、ピン１２の受け面１２Ｃと係止面１２Ｄとの間の長さと実質的に同一寸法に形成されている。従って、ピン１２は、下降端で受け渡し部１２Ｂが貫通孔１１Ｂの大径部１１Ｄ内に納まり、受け面１２Ｃが載置台１１の載置面１１Ａと同一平面を形成する。つまり、貫通孔１１Ｂの係止部１１Ｆとピン１２の係止面１２Ｄは、受け面１２Ｃを載置面１１Ａに揃えると共にピン１２の下降端を決める機能を有している。
【００１９】
また、図１の（ａ）〜（ｃ）に示すように複数のピン１２の軸部１２Ａには第２弾圧機構１７がそれぞれ設けられ、これらの弾圧機構１７はそれぞれのピン１２を常に下方に付勢し、ピン１２の受け面１２Ｃと載置台１１の載置面１１Ａとを常に同一平面に揃えるようにしている。つまり、第２弾圧機構１７は、ピン１２の軸部１２Ａに固定され且つ貫通孔１１Ｂの縮径部１１Ｅより僅かに小径に形成されたストッパーリング１７Ａと、このストッパーリング１７Ａと貫通孔１１Ｂの縊れ部１１Ｃとの間に弾装されたコイルスプリング１７Ｂと、を有し、コイルスプリング１７Ｂを介してピン１２の受け渡し部１２Ｂを下方に付勢して係止面１２Ｄを係止部１１Ｆに押圧している。従って、第１弾圧機構１５の働きで仮に複数のピン１２の水平が崩れてそれぞれの受け面１２Ｃが部分的に載置面１１Ａから突出するようなことがあったとしても、第２弾圧機構１７によって複数のピン１２の受け渡し部１２Ｂを貫通孔１１Ｂの係止部１１Ｆに確実に押圧して複数のピン１２の受け面１２Ｃを載置面１１Ａに揃えることができる。
【００２０】
次に、ウエハチャック１０の動作について説明する。搬送機構（図示せず）を介してダイシング後のウエハＷがダイシングフレームＤＦに保持された状態で搬送されてくると、シリンダ機構１６が作動する。シリンダ機構１６の作動により、受け渡し部１６Ｂがロッド１６Ａを介して上昇し、図１の（ａ）に一点鎖線で示すように上昇端でダイシングフレームＤＦを受け取った後、シリンダ機構１６が逆方向に作動して、同図に実線で示すように受け渡し部１６Ｂが載置台１１の載置面１１Ａより下方の固定ブロック１６Ｃまで戻りダイシングフレームＤＦ上のウエハＷを載置台１１上に載置すると共に自重で落下するダイシングフレームＤＦのフレーム部分を支柱１６Ｄで吸着保持してダイシングフレームＤＦのフィルムＦに所定の引っ張り力を付与する。
【００２１】
ウエハチャック１０がウエハＷを受け取ると、水平方向に移動してウエハＷとプローブ（図示せず）との位置合わせを行った後、載置台１１が上昇してウエハＷの電極パッドとプローブとが接触し、図１の（ｂ）に矢印で示すように所定の針圧がウエハＷに作用すると、電極パッドとプローブとが電気的に接続され、所定の電気的特性検査を行うことができる。
【００２２】
ダイシング後のチップＴの大きさがウエハチャック１０の貫通孔１１Ｂより大きくても、図１の（ｂ）に示すようにチップＴが載置面１１Ａと貫通孔１１Ｂの両方に渡って配置されることがある。この際、同図の矢印で示す針圧がそのチップＴに作用しても、貫通孔１１Ｂにおいてもピン１２の受け面１２ＣでチップＴを受け、しかもピン１２の係止面１２Ｄが貫通孔１１Ｂ内の係止部１１Ｆで支持されているため、貫通孔１１Ｂにおける受け面１２Ｃの部分に載置面１１Ａの部分と同一の針圧が作用しても、ピン１２が沈み込むことなくチップＴの検査を確実に行うことができ、貫通孔１１Ｂが障害になることはない。
【００２３】
また、図１の（ｃ）に示すようにチップＴの大きさが貫通孔１１Ｂの開口部より小さく、そのチップＴ全体が貫通孔１１Ｂの開口部に位置していても、そのチップＴはピン１２の受け面１２Ｃで載置面１１Ａと同平面で支持されているため、同図に矢印で示すように針圧が作用しても、同図の（ｂ）の場合と同様に貫通孔１１Ｂにおいても載置面１１Ａと同一の針圧が作用して貫通孔１１Ｂに位置するチップＴも載置面１１Ａに位置するチップＴと同様に検査を確実に行うことができ、貫通孔１１Ｂが障害になることはない。
【００２４】
以上説明したように本実施形態によれば、ピン１２の上端面に貫通孔１１Ｂとの間で実質的に隙間を作らない受け面１１Ｃを形成すると共に、受け面１２Ｃを載置台１１の載置面１１Ａに揃える手段を設けたため、通常のウエハは勿論のこと、ダイシング後の個々のチップＴについても貫通孔１１Ｂが障害になることなく、確実にウエハＷの検査等の処理を施すことができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、ピン１２の受け面１２Ｃを載置台１１の載置面１１Ａに揃える手段は、ピン１２に受け面１２Ｃより下側に位置させて形成された係止面１２Ｄと、貫通孔１１Ｂ内に係止面１２Ｄと係合するように形成された係止部１１Ｆと、各係止面１２Ｄを係止部１１Ｆに係合させる第２弾圧機構１７と、を有するため、貫通孔１１Ｂに位置するチップＴに針圧等の外力が作用してもピン１２が受け渡し部１２Ｂの係止面１２Ｄを介して係止部１１Ｆで止まって貫通孔１１Ｂ内に沈み込むことがなく、受け面１２Ｃと載置面１１Ａとが揃って同一平面を保ち、チップＴの検査等を確実に行うことができる。また、貫通孔１１Ｂ内の係止部１１Ｆは、貫通孔１１Ｂ内において受け面１２Ｃの納まる大径部１１Ｄから縮径する段部が縊れ部１１Ｃとして形成されているため、ピン１２の沈み込みを防止する手段を簡単に形成することができる。また、受け面１２Ｃと係止面１２Ｄを含むピン１２の上端部は、逆円錐台を呈するため、貫通孔１１Ｂと同様にピン１２の沈み込みを確実に防止する手段を簡単に形成することができる
【００２６】
また、ダイシングされていないウエハＷ、つまりダイシングフレームＤＦを伴わないウエハＷをウエハチャック１０において授受する場合には、従来と同様に複数のピン１２及びカム機構１４を用いてウエハＷの授受を行うことができる。
【００２７】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、各構成要素を必要に応じて適宜設計変更することができる。また、上記実施形態ではダイシングフレームごと保持するウエハチャックについて説明したが、本発明はウエハだけを保持するウエハチャックについても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、例えばウエハに処理を施す際にダイシングフレームごとウエハを授受するウエハチャックに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のウエハチャックの一実施形態を示す図で、（ａ）はその要部を示す断面図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ（ａ）の一部を拡大して示す断面図である。
【図２】従来のダイシングしないウエハを処理する場合のウエハチャックの一例を示す図で、（ａ）はその要部を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す側面図である。
【図３】従来のダイシング後のウエハを処理する場合のウエハチャックの一例を示す断面図である。
【図４】図２に示すウエハチャックを用いてダイシング後のウエハを処理する状態を示す図で、（ａ）はその要部を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ｗ    ウエハ
１０    ウエハチャック
１１    載置台
１１Ａ  載置面
１１Ｂ  貫通孔
１１Ｄ  大径部
１１Ｆ  係止部
１２    ピン
１２Ｃ  受け面
１２Ｄ  係止面
１６    シリンダ機構
１６Ｂ  受け渡し部（受け面）
１７    第２弾圧機構（弾圧機構）
【図１】
2006073963.tif 000003
【図２】
2006073963.tif 000004
【図３】
2006073963.tif 000005
【図４】
2006073963.tif 000006