(57)【要約】【課題】本発明は、被研削部にダメージを及ぼすことなく作業者がウエハを取り扱うことができるウエハハンドリング装置、及びウエハ用ピンセットを提供することを目的とする。【解決手段】作業者が握るハンドル部と、該ハンドル部に接続された弧状先端部と、を備え、該弧状先端部は、該ハンドル部と反対方向に伸びる弧状の第１凸部と、該ハンドル部と反対方向に伸び、該第１凸部と離れた弧状の第２凸部と、該第１凸部と該第２凸部をつなぐ接続部と、を備え、該第１凸部と該第２凸部の間にウエハの外縁部を収容して該ウエハをハンドリングする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者が握るハンドル部と、
前記ハンドル部に接続された弧状先端部と、を備え、
前記弧状先端部は、
前記ハンドル部と反対方向に伸びる弧状の第１凸部と、
前記ハンドル部と反対方向に伸び、前記第１凸部と離れた弧状の第２凸部と、
前記第１凸部と前記第２凸部をつなぐ接続部と、を備え、
前記第１凸部と前記第２凸部の間にウエハの外縁部を収容して前記ウエハをハンドリングすることを特徴とするウエハハンドリング装置。
【請求項２】
前記第１凸部又は前記第２凸部には、前記ウエハを真空吸着するための真空吸着孔が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のウエハハンドリング装置。
【請求項３】
前記真空吸着孔は、複数の円形の孔を有することを特徴とする請求項２に記載のウエハハンドリング装置。
【請求項４】
前記真空吸着孔は、前記弧状先端部の弧に沿った横長の形状を有することを特徴とする請求項２に記載のウエハハンドリング装置。
【請求項５】
前記第１凸部の前記接続部からの突出量、又は前記第２凸部の前記接続部からの突出量は３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエハハンドリング装置。
【請求項６】
前記弧状先端部の弧の長さは、前記ウエハの円周の長さの１／１２以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウエハハンドリング装置。
【請求項７】
第１弧状先端部と、前記第１弧状先端部と接続された第１直線部と、を有する第１ピンセット片と、
第２弧状先端部と、前記第２弧状先端部と接続された第２直線部と、を有する第２ピンセット片と、を備え、
前記第１直線部と前記第２直線部が接続され、
前記第１弧状先端部と前記第２弧状先端部でウエハを挟んだときに前記第１弧状先端部と前記第２弧状先端部の間の前記ウエハが見えるように、前記１弧状先端部に窓が形成されたことを特徴とするウエハ用ピンセット。
【請求項８】
前記第１弧状先端部又は前記第２弧状先端部には、前記第１弧状先端部又は前記第２弧状先端部が前記ウエハの外縁から３ｍｍまでの領域だけに接するように、前記ウエハの外縁と接触するストッパを備えたことを特徴とする請求項７に記載のウエハ用ピンセット。
【請求項９】
前記第１直線部と前記第２直線部の間に設けられたばねを備え、
前記ばねに力を加えないときは前記ばねの弾性力が前記第１弧状先端部と前記第２弧状先端部を近づけるように働き、前記ばねに力を加えて前記ばねを縮ませると前記第１弧状先端部と前記第２弧状先端部が離れることを特徴とする請求項７又は８に記載のウエハ用ピンセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業者が手作業でウエハを取り扱う際に用いるウエハハンドリング装置及びウエハ用ピンセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には弧状先端部を有するピンセットが開示されている。この弧状先端部は、ウエハの外周部の約４分の１から６分の１をつかむものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばパワーデバイスの電力変換効率を高めるために、ウエハを研削し数十μｍまで薄くすることがある。直径が８インチを超えるウエハを研削した場合、作業者がそのウエハを手作業で取り扱おうとすると、ウエハの自重でウエハに大きな応力がかかる。この場合、ウエハがダメージを受けるおそれがある。
【０００５】
ウエハのダメージを防止するためにはウエハの強度を維持する必要がある。そこで、ウエハの中央部のみを被研削部として、ウエハのリム部（幅約３ｍｍ）を研削することなく厚く保つことがある。このようなウエハをリム部補強ウエハという。
【０００６】
しかしながらリム部補強ウエハを特許文献１に開示のピンセットで掴もうとすると、ピンセットが被研削部に接触し被研削部にダメージを及ぼすおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、被研削部にダメージを及ぼすことなく作業者がウエハを取り扱うことができるウエハハンドリング装置、及びウエハ用ピンセットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の発明に係るウエハハンドリング装置は、作業者が握るハンドル部と、該ハンドル部に接続された弧状先端部と、を備え、該弧状先端部は、該ハンドル部と反対方向に伸びる弧状の第１凸部と、該ハンドル部と反対方向に伸び、該第１凸部と離れた弧状の第２凸部と、該第１凸部と該第２凸部をつなぐ接続部と、を備え、該第１凸部と該第２凸部の間にウエハの外縁部を収容して該ウエハをハンドリングすることを特徴とする。
【０００９】
本願の発明に係るウエハ用ピンセットは、第１弧状先端部と、該第１弧状先端部と接続された第１直線部と、を有する第１ピンセット片と、第２弧状先端部と、該第２弧状先端部と接続された第２直線部と、を有する第２ピンセット片と、を備え、該第１直線部と該第２直線部が接続され、該第１弧状先端部と該第２弧状先端部でウエハを挟んだときに該第１弧状先端部と該第２弧状先端部の間の該ウエハが見えるように、該１弧状先端部に窓が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、２つの凸部の間にウエハを収容したり弧状先端部に窓を設けたりしたので、被研削部にダメージを及ぼすことなく作業者がウエハを取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るウエハハンドリング装置の斜視図である。
【図２】弧状先端部と直線部の断面図である。
【図３】リム部補強ウエハを保持しているウエハハンドリング装置の断面図である。
【図４】ウエハハンドリング装置と、ウエハハンドリング装置に保持されたリム部補強ウエハの平面図である。
【図５】実施の形態２に係るウエハハンドリング装置の斜視図である。
【図６】実施の形態３に係るウエハ用ピンセットの斜視図である。
【図７】ウエハとウエハを掴んだウエハ用ピンセットの平面図である。
【図８】実施の形態４に係るウエハ用ピンセットの第２ピンセット片の斜視図である。
【図９】第１ピンセット片の斜視図である。
【図１０】実施の形態５に係るウエハ用ピンセットの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係るウエハハンドリング装置及びウエハ用ピンセットについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るウエハハンドリング装置１０の斜視図である。ウエハハンドリング装置１０は作業者が握るハンドル部１２を備えている。ハンドル部１２には直線部１４を介して弧状先端部１６が接続されている。弧状先端部１６は、リム部補強ウエハのリム部を保持する部分である。そのため弧状先端部１６は、リム部補強ウエハの外周とほぼ同一の曲率を有するように弧状に形成されている。そして、弧状先端部１６の弧の長さはリム部補強ウエハの円周の長さの１／１２以上となっている。
【００１４】
弧状先端部１６は、第１凸部１６ａ、第２凸部１６ｂ、及び接続部１６ｃを備えている。第１凸部１６ａと第２凸部１６ｂは接続部１６ｃでつながれている。第１凸部１６ａと第２凸部１６ｂは、接続部１６ｃから見てハンドル部１２と反対方向（ｘ負方向）に伸びている。第１凸部１６ａと第２凸部１６ｂは弧状に形成されている。
【００１５】
第１凸部１６ａにはウエハ（リム部補強ウエハ）を真空吸着するための真空吸着孔１６ｄが形成されている。真空吸着孔１６ｄは複数の円形の孔で構成されている。作業者が真空吸着孔１６ｄからの真空引きの有無を切り替えるために、ハンドル部１２にスイッチ１８が設けられている。
【００１６】
図２は、弧状先端部１６と直線部１４の断面図である。真空吸着孔１６ｄは排気路３０につながっている。排気路３０内の空気は真空ポンプによって排気される。第１凸部１６ａと第２凸部１６ｂの間の距離はｚ１である。このｚ１はリム部補強ウエハのリム部の厚みと一致させる。第２凸部１６ｂの接続部１６ｃからの突出量（ｘ１）は３ｍｍ以下である。
【００１７】
図３は、リム部補強ウエハ３２を保持しているときのウエハハンドリング装置１０の断面図である。リム部補強ウエハ３２は、研削されて薄くなった被研削部３２ａと、研削されていない部分であるリム部３２ｂを備えている。被研削部３２ａには未完成のパワーデバイスが複数形成されている。リム部３２ｂはリム部補強ウエハ３２の外周に沿って設けられている。リム部３２ｂは研削されていないので被研削部３２ａよりも十分厚い。ウエハ３２の強度を確保するためにリム部３２ｂの幅は３ｍｍ程度とする。
【００１８】
作業者は、ウエハ（リム部補強ウエハ３２）の外縁部であるリム部３２ｂを第１凸部１６ａと第２凸部１６ｂの間に収容してウエハをハンドリングする。その際リム部３２ｂを第１凸部１６ａに真空吸着させる。真空吸着孔１６ｄは複数の円形の孔で構成されているので、リム部３２ｂが強力に吸引されてリム部３２ｂが変形することを防止できる。
【００１９】
図４は、ウエハハンドリング装置１０と、ウエハハンドリング装置１０に保持されたリム部補強ウエハ３２の平面図である。弧状先端部１６の弧の長さはリム部補強ウエハ３２の円周の長さの１／１２以上となっているので、リム部を３０°以上にわたって保持できる。よって安定してリム部補強ウエハ３２を保持できる。
【００２０】
本発明の実施の形態１に係るウエハハンドリング装置１０によれば、第１凸部１６ａによってリム部３２ｂを真空吸着することに加えて、第２凸部１６ｂでリム部３２ｂを支えるので、安定してリム部補強ウエハ３２を保持できる。また、第２凸部１６ｂの接続部１６ｃからの突出量は３ｍｍ以下なので、第２凸部１６ｂは幅３ｍｍのリム部３２ｂにのみ接触し、被研削部３２ａに接することはない。よって被研削部３２ａにダメージを及ぼすことなく作業者がウエハを取り扱うことができる。
【００２１】
第１凸部１６ａの接続部１６ｃからの突出量は特に定義しなかった。図３から明らかなように、リム部３２ｂと被研削部３２ａの段差により、第１凸部１６ａの突出量が大きくても第１凸部１６ａが被研削部３２ａに接することはない。しかし、図３において、第１凸部１６ａと第２凸部１６ｂの位置を反転させた場合は、第１凸部１６ａが被研削部３２ａに接触するおそれがある。そのため、第１凸部１６ａと第２凸部１６ｂの接続部１６ｃからの突出量を、両方とも３ｍｍ以下とすることが好ましい。この場合、被研削部３２ａを第１凸部１６ａで隠すことがなくなるので、図３の矢印で示す方向の肉眼での検査が容易になる。
【００２２】
本発明の実施の形態１に係るウエハハンドリング装置１０は様々な変形が可能である。例えば、真空吸着孔１６ｄは第２凸部１６ｂに設けてもよい。また、真空吸着孔１６ｄを省略し、機械的にリム部３２ｂを保持することとしてもよい。なお、これらの変形は実施の形態２に係るウエハハンドリング装置にも適宜応用できる。
【００２３】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係るウエハハンドリング装置は実施の形態１との共通点が多いので実施の形態１との相違点を中心に説明する。図５は、実施の形態２に係るウエハハンドリング装置の斜視図である。真空吸着孔１６ｅは、弧状先端部１６の弧に沿った横長の形状を有する。
【００２４】
第１凸部１６ａと被研削部３２ａとの接触を防ぐために、第１凸部１６ａの接続部１６ｃからの突出量は小さい方がよい。従って真空吸着孔を形成することができる領域は狭い。真空吸着孔の総面積（開口面積）が小さいと十分な吸着力を得られない場合もある。そこで、本発明の実施の形態２では、真空吸着孔１６ｅを弧状先端部１６の弧に沿った横長の形状とすることで、真空吸着孔１６ｅの総面積を十分大きくした。よって、第１凸部１６ａの突出量を抑えつつ、十分な吸着力を得ることができる。
【００２５】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係るウエハ用ピンセット５０の斜視図である。ウエハ用ピンセット５０は、第１ピンセット片５２と第２ピンセット片６０を備えている。第１ピンセット片５２は、第１弧状先端部５４と、第１弧状先端部５４と接続された第１直線部５６とを有している。第２ピンセット片６０は、第２弧状先端部６２と、第２弧状先端部６２と接続された第２直線部６４とを有している。第１直線部５６と第２直線部６４が接続されている。
【００２６】
第１弧状先端部５４と第２弧状先端部６２でウエハを挟んだときに第１弧状先端部５４と第２弧状先端部６２の間のウエハが見えるように、第１弧状先端部５４には窓５８ａ、５８ｂ、５８ｃが形成されている。
【００２７】
図７は、ウエハとウエハを掴んだウエハ用ピンセット５０の平面図である。作業者は窓５８ａ、５８ｂ、５８ｃによりリム部３２ｂを正しく掴んでいるか確認できる。窓５８ａ、５８ｂ、５８ｃのすべてを介してリム部を見ることができれば正しくリム部を掴んでいると判断する。他方、窓５８ａ、５８ｂ、５８ｃのすべてを介してリム部を見ることができなければリム部３２ｂと第１弧状先端部５４の接触面積が不十分と判断する。
【００２８】
窓は第１弧状先端部５４の弧に沿って複数設けられればよく、２つでもよいし４つ以上でもよい。なお、窓を第２弧状先端部６２に形成してもよい。  
【００２９】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係るウエハ用ピンセットは、実施の形態３との共通点が多いので実施の形態３との相違点を中心に説明する。図８は、実施の形態４に係るウエハ用ピンセットの第２ピンセット片６０の斜視図である。第２弧状先端部６２には、第２弧状先端部６２がウエハの外縁から３ｍｍまでの領域だけに接するように、ストッパ６６ａ、６６ｂ、６６ｃが形成されている。具体的には、第２弧状先端部６２の先端からストッパ６６ａ、６６ｂ、６６ｃまでの距離（図８にａで示す距離）を３ｍｍ以下とする。
【００３０】
作業者がウエハ用ピンセットを用いてウエハを掴むとき、ストッパ６６ａ、６６ｂ、６６ｃがウエハの外縁と接触し、被研削部３２ａが第２弧状先端部６２に接触することを防止する。つまり、ウエハをケースから取り出す際に、ウエハ用ピンセットをウエハに対して深く挿し込みすぎて被研削部３２ａが第２弧状先端部６２に接触することを防止できる。
【００３１】
図９は、第１ピンセット片５２の斜視図である。第１ピンセット片５２には孔５９ａ、５９ｂ、５９ｃが形成されている。孔５９ａ、５９ｂ、５９ｃはストッパ６６ａ、６６ｂ、６６ｃを収容する孔である。
【００３２】
本発明の実施の形態４に係るウエハ用ピンセットは、窓５８ａ、５８ｂ、５８ｃによってリム部３２ｂと第１ピンセット片５２の接触状況を知ることができ、かつストッパ６６ａ、６６ｂ、６６ｃによって被研削部３２ａとウエハ用ピンセットの接触を防止するものである。
【００３３】
図８のａで示す距離は、リム部３２ｂの幅以下とすれば特に限定されない。つまり、ストッパの設置位置はリム部の幅に応じて適宜変更することができる。また、ストッパは第１弧状先端部に形成してもよい。
【００３４】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係るウエハ用ピンセットは、実施の形態４との共通点が多いので実施の形態４との相違点を中心に説明する。図１０は、本発明の実施の形態５に係るウエハ用ピンセットの正面図である。このウエハ用ピンセットは、第１ピンセット片１００と第２ピンセット片１１０を備えている。第１ピンセット片１００は、第１直線部１０２と第１弧状先端部１０４を備えている。第１弧状先端部１０４にはストッパ１０６が設けられている。
【００３５】
第２ピンセット片１１０は第２直線部１１２と第２弧状先端部１１４を備えている。第２弧状先端部１１４には窓１１６が設けられている。窓１１６は図６の窓５８ａ、５８ｂ、５８ｃと同様に弧状に複数設けられることが好ましい。第１直線部１０２と第２直線部１１２の間にばね１２０が設けられている。ばね１２０は第１直線部１０２と第２直線部１１２を離す方向に弾性力を及ぼす。
【００３６】
作業者がばね１２０に力を加えないときはばね１２０の弾性力が第１弧状先端部１０４と第２弧状先端部１１４を近づけるように働き、ばね１２０に力を加えてばね１２０を縮ませると第１弧状先端部１０４と第２弧状先端部１１４が離れる。つまり、このウエハ用ピンセットは、作業者がウエハ用ピンセットに力を加えたときだけリム部補強ウエハ３２を開放する、常時ウエハ固定型のピンセットである。作業者が意図的に力を入れない限りリム部補強ウエハ３２を保持することができるので、当該ウエハの表面及び裏面を肉眼で点検する際に便利である。
【００３７】
なお、ここまでで説明した各実施の形態で説明した特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ウエハハンドリング装置、  １２  ハンドル部、  １４  直線部、  １６  弧状先端部、  １６ａ  第１凸部、  １６ｂ  第２凸部、  １６ｃ  接続部、  １６ｄ,１６ｅ  真空吸着孔、  １８  スイッチ、  ３２  リム部補強ウエハ、  ３２ａ  被研削部、  ３２ｂ  リム部、  ５０  ウエハ用ピンセット、  ５２  第１ピンセット片、  ５４  第１弧状先端部、  ５６  第１直線部、  ５８ａ,５８ｂ,５８ｃ  窓、  ６０  第２ピンセット片、  ６２  第２弧状先端部、  ６４  第２直線部、  ６６ａ,６６ｂ,６６ｃ  ストッパ、  １００  第１ピンセット片、  １０６  ストッパ、  １１０  第２ピンセット片、  １１６  窓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2015230917.tif 000011
【図１０】
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