(57)【要約】【課題】剛性を失った半導体ウェーハや半導体ウェーハの外形を維持した半導体チップをウェーハカセットに安全かつ確実に収容できるようにする。【解決手段】収容された半導体ウェーハを支持するプレート１３と、プレート１３の上方に配設される天板１１と、プレート１３の下方に配設される底板１２と、プレート１３を貫通し天板１１から底板１２に至るロッド１４とから少なくとも構成され、プレート１３が、全面を支持した状態で半導体ウェーハを収容することができるウェーハカセットを提供する。【選択図】　図１
2004023052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハを収容するウェーハカセットであって、
収容された半導体ウェーハを支持するプレートと、
該プレートの上方に配設される天板と、
該プレートの下方に配設される底板と、
該プレートを貫通し該天板から該底板に至るロッドと
から少なくとも構成され、
該プレートは、半導体ウェーハの全面を支持するように構成されることを特徴とするウェーハカセット。
【請求項２】
ロッドには、該プレートを支持すると共に、上下方向に隣り合うプレートとの間隔を維持するばね部材が挿着される請求項１に記載のウェーハカセット。
【請求項３】
ばね部材はコイルばねであり、ロッドに遊嵌してプレートを支持する請求項２に記載のウェーハカセット。
【請求項４】
ロッドとコイルばねとの間に遊嵌し、隣り合うプレートの間隔を一定に保つと共に、該コイルばねの収縮を規制するスペーサが挿着される請求項３に記載のウェーハカセット。
【請求項５】
プレートを貫通して天板から底板に至り、収容された半導体ウェーハの位置を規制する位置規制ロッドが配設される請求項１、２、３または４に記載のウェーハカセット。
【請求項６】
位置規制ロッドに緩衝部材を被覆した請求項５に記載のウェーハカセット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハの加工に用いる各種の加工装置において半導体ウェーハを収容するウェーハカセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩ等の集積回路が複数形成された半導体ウェーハは、裏面の研削により所定の厚さに形成された後、ダイシングにより個々の半導体チップに分割される。
【０００３】
半導体ウェーハが裏面研削工程からダイシング工程へ搬送される際には、通常図７に示すようなウェーハカセット５０が用いられる。この場合、半導体ウェーハＷは、先端部に吸着部５１を備えた搬出入手段５２によって半導体ウェーハＷがウェーハカセット５０に収容され、ウェーハカセット５０の両側面の内側に設けられた溝部５３によって両端が支持された状態となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、研削後は半導体ウェーハが薄くなって剛性が低下しているため、図８に示すように、表面に保護テープＴが貼着されていても、撓みが生じることがある。この場合はウェーハカセット５０の溝部５３によって支持することができないために半導体ウェーハＷを収容することができないという問題がある。特に、近年の携帯電話機等の各種機器の小型化、薄型化、軽量化のニーズに応えるべく厚さが数十μｍに形成される半導体ウェーハにあってはこのような問題が顕著である。
【０００５】
また、半導体ウェーハの表面に予めチップの厚さに相当する深さの溝を形成しておき、その後に裏面を研削して当該溝を表出させて個々のチップに分割するという先ダイシングの技術においては、保護テープが貼着されているために研削後も半導体ウェーハの外形は維持しているものの、すでに個々のチップに分割されて剛性がないために撓んでしまい、この場合も上記と同様にウェーハカセット５０に収容することができないという問題がある。
【０００６】
このように、剛性を失った半導体ウェーハや半導体ウェーハの外形を維持した半導体チップをウェーハカセットに収容する場合においては、確実に収容できるようにすることに課題を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、半導体ウェーハを収容するウェーハカセットであって、収容された半導体ウェーハを支持するプレートと、プレートの上方に配設される天板と、該プレートの下方に配設される底板と、プレートを貫通し天板から底板に至るロッドとから少なくとも構成され、プレートが、半導体ウェーハの全面を支持するように構成されることを特徴とするウェーハカセットを提供する。
【０００８】
そしてこのウェーハカセットは、ロッドにはプレートを支持すると共に、上下方向に隣り合うプレートとの間隔を維持するばね部材が挿着されること、ばね部材はコイルばねであり、ロッドに遊嵌してプレートを支持すること、ロッドとコイルばねとの間に遊嵌し、上下方向に隣り合うプレートの間隔を一定に保つと共に、コイルばねの収縮を規制するスペーサが挿着されること、プレートを貫通して天板から底板に至り、収容された半導体ウェーハの位置を規制する位置規制ロッドが配設されること、位置規制ロッドに緩衝部材を被覆したことを付加的要件とするものである。
【０００９】
このように構成されるウェーハカセットにおいては、半導体ウェーハの全面を支持することができるプレートを配設したため、薄くなった半導体ウェーハや先ダイシングにより分割された半導体ウェーハであっても安全かつ確実に支持して収容することができる。
【００１０】
また、各プレートをばね部材によって支持しているため、半導体ウェーハをウェーハカセット内部に搬入してプレートに支持させる際、またはプレートに支持された半導体ウェーハを上方から吸着して搬出する際に、半導体ウェーハを押圧してもばね部材によって押圧力が緩和されるため、半導体ウェーハを損傷させることなく安全かつ確実にウェーハカセット内への半導体ウェーハの搬入及びウェーハカセットからの半導体ウェーハの搬出を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示すウェーハカセット１０について説明する。このウェーハカセット１０は、把持用のハンドル１１ａが形成された天板１１と、底板１２と、収容される半導体ウェーハの全面を支持する複数のプレート１３と、すべてのプレート１３を貫通して天板１１及び底板１２に至るロッド１４とを備えており、天板１１はプレート１３の上方に配設され、底板１２はプレート１３の下方に配設されている。なお、プレート１３は、半導体ウェーハの全面を支持できる形状であれば、図示の形状には限定されない。
【００１２】
図示の例では４本のロッド１４を備えており、各ロッド１４は、プレート１３に形成されたロッド貫通孔１３ａを貫通し、ロッド止めねじ１５によって底板１２に固定され、ロッド１４の上端に形成された雄ねじ部１４ａが天板１１に形成された雌ねじ部１１ｂに螺合して天板１１に固定される。なお、ロッド１４は、少なくとも３本備えていることが必要であり、５本以上備えていてもよい。
【００１３】
図２に示すように、４本のロッド１４にはそれぞればね部材１６が上下方向に隣り合うプレート１３の間において遊嵌しており、このばね部材１６は、上下方向に隣り合うプレート１３との間隔を維持すると共に、プレート１３に押圧力が加わった際には緩衝部材としての役割を果たすものである。ばね部材１６は、図示の例ではコイルばねであり、この場合のコイルばねは、それぞれがプレート１３を支持している。また、天板１１と最上段のプレート１３との間においては、リング１１ｄがロッド１４に挿入されている。
【００１４】
また、図１に示したように、５本の位置規制ロッド１７が各プレート１３に形成された位置規制ロッド貫通孔１３ｂを貫通し、位置規制ロッド１７の上端に形成された雄ねじ部１７ａが天板１１に形成された雌ねじ部１１ｃに螺合して固定され、位置規制ロッド１７の下端はロッド止めねじ１８によって固定される。位置規制ロッド１７は、少なくとも３本配設されればよく、収容される半導体ウェーハＷの位置を規制する役割を果たす。この位置規制ロッド１７には、半導体ウェーハＷの外周部が衝突する際の衝撃を和らげる緩衝部材として、ビニール等を被覆させておくことが望ましい。
【００１５】
なお、図３に示すリング状のスペーサ１９をばね部材１５の内部に収容し、図４に示すように、ロッド１４とばね部材１５との間にスペーサ１９を遊嵌させることが好ましい。この場合は、スペーサ１９が通常の状態で上下方向に隣り合うプレート１３の間隔を一定に保つと共に、スペーサ１９に形成された収縮規制部１９ａがばね部材１５の収縮を規制する。またこのスペーサ１９の長さ及びばね部材１５の長さを調整することで、種々の厚さの半導体ウェーハに対応することができる。
【００１６】
このように構成されるウェーハカセット１０は、例えば図５に示す研削装置２０に載置されて研削後の半導体ウェーハを収容する。
【００１７】
この研削装置２０においては、研削前の複数の半導体ウェーハがウェーハカセット２１に収容されており、保持部２２ａを有する搬出入手段２２によって搬出されて位置合わせテーブル２３に載置される。
【００１８】
そして、半導体ウェーハの位置合わせがなされた後に第一の搬送手段２４によってチャックテーブル２５に載置され保持される。チャックテーブル２５は、ターンテーブル２６によって自転及び公転可能に支持されており、ターンテーブル２６が所要角度（図示の例では９０度）回転することによって第一の研削手段２７の直下に位置付けられる。
【００１９】
ここで、第一の研削手段２７は、壁部２８の内側の面に垂直方向に配設された一対のガイドレール２９に摺動可能に係合した支持板３０に連結され、パルスモータ３１によって駆動されて支持板３０と共に上下動する構成となっている。
【００２０】
第一の研削手段２７は、垂直方向の軸心を有するスピンドル３２と、スピンドル３２を回転駆動するモータ３３と、スピンドル３２の下端に形成されたマウンタ３４と、マウンタ３４に固定された研削ホイール３５とを備え、研削ホイール３５の下面には粗研削用の研削砥石３６が固着されており、モータ３３に駆動されてスピンドル３２が回転するのに伴い研削ホイール３５が回転する構成となっている。
【００２１】
研削時は、チャックテーブル２５が回転すると共に、研削ホイール３５が回転しながら第一の研削手段２７が下降し、回転する研削砥石３６が半導体ウェーハＷの裏面に接触して当該裏面が粗研削される。
【００２２】
粗研削された半導体ウェーハＷは、ターンテーブル２６が所要角度（図示の例では９０度）回転することにより第二の研削手段３７の直下に位置付けられる。第二の研削手段３７は、壁部２８の内側の面に垂直方向に配設された一対のガイドレール３８に摺動可能に係合した支持板３９に連結され、パルスモータ４０によって駆動されて支持板３９と共に上下動する構成となっている。
【００２３】
第二の研削手段３７は、垂直方向の軸心を有するスピンドル４１と、スピンドル４１を回転駆動するモータ４２と、スピンドル４１の下端に形成されたマウンタ４３と、マウンタ４３に固定された研削ホイール４４とを備え、研削ホイール４４の下面には仕上げ研削用の研削砥石４５が固着されており、モータ４２に駆動されてスピンドル４１が回転するのに伴い研削ホイール４４が回転する構成となっている。
【００２４】
研削時は、チャックテーブル２５が回転すると共に、研削ホイール４４が回転しながら第二の研削手段３７が下降し、回転する研削砥石４５が半導体ウェーハＷの裏面に接触して当該裏面が仕上げ研削される。
【００２５】
仕上げ研削の終了後は、チャックテーブル２５が移動して第二の搬送手段４６の近傍に位置付けられ、第二の搬送手段４６によって研削後の半導体ウェーハＷが洗浄手段４７に搬送される。そしてここで洗浄された半導体ウェーハＷは、搬出入手段２２によってウェーハカセット１０に収容される。
【００２６】
ウェーハカセット１０に収容された半導体ウェーハＷは、図１及び図２に示したプレート１３によって全面を支持されるため、研削により薄くなって剛性が低下した半導体ウェーハや、先ダイシングにより分割されて剛性がなくなった半導体ウェーハでも、安全かつ確実に支持することができる。
【００２７】
ウェーハカセット１０に半導体ウェーハを収容する際は、図６に示すように、搬出入手段２２を構成する保持部２２ａの下面において半導体ウェーハＷを吸引保持し、保持部２２ａが水平移動してウェーハカセット１０の内部に進入し、更に保持部２２ａが下降して吸着力を解除することにより半導体ウェーハＷがプレート１３の上に載置される。従って、半導体ウェーハＷの載置の際に保持部２２ａからプレート１３に対して押圧力が加わるが、この際はばね部材１６の収縮によって押圧力が緩和されるため、半導体ウェーハＷが損傷することがなく、安全かつ確実に収容することができる。また、スペーサ１９が配設されている場合には、スペーサ１９に形成された収縮規制部１９ａによってばね部材１６の収縮が規制されるため、その下方に収容されている半導体ウェーハを損傷させることがない。
【００２８】
一方、半導体ウェーハＷをウェーハカセット１０から搬出する場合は、保持部２２ａが上記と逆の動作をすることにより搬出が行われるため、半導体ウェーハＷを保持する際には押圧力が加わるが、前記同様ばね部材１６が押圧力を緩和させるため、半導体ウェーハＷを損傷させることなく、安全かつ確実に搬出することができる。また、スペーサ１９が配設されている場合には、ばね部材１６の収縮が規制されるため、その下方に収容されている半導体ウェーハを損傷させることがない。
【００２９】
なお、研削装置２０においては、研削後の半導体ウェーハのみ本発明のウェーハカセット１０に収容することとしたが、研削前の半導体ウェーハについてもウェーハカセット１０に収容しておくことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るウェーハカセットにおいては、半導体ウェーハの全面を支持することができるプレートを配設したため、薄くなった半導体ウェーハや先ダイシングにより分割された半導体ウェーハであっても安全かつ確実に支持して収容することができる。従って、加工中及び搬送中等において半導体ウェーハや半導体チップが破損することがない。
【００３１】
また、各プレート間をばね部材によって支持しているため、半導体ウェーハをウェーハカセット内部に搬送してプレートに支持させる際、またはプレートに支持された半導体ウェーハを上方から吸着して搬出する際に、半導体ウェーハを押圧してもばね部材によって押圧力が緩和されるため、半導体ウェーハを損傷させることなく安全かつ確実にウェーハカセット内への半導体ウェーハの搬入及びウェーハカセットからの半導体ウェーハの搬出を安全かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウェーハカセットの実施の形態の一例を示す分解斜視図である。
【図２】同ウェーハカセットを示す斜視図である。
【図３】同ウェーハカセットに配設されるスペーサを示す斜視図である。
【図４】同スペーサ及びばね部材がロッドに遊嵌した状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るウェーハカセットが使用される装置の一例である研削装置を示す斜視図である。
【図６】同研削装置においてウェーハカセットに半導体ウェーハを収容する様子を示す正面図である。
【図７】従来のウェーハカセットを示す斜視図である。
【図８】剛性のない半導体ウェーハを示す正面図である。
【符号の説明】
１０…ウェーハカセット　１１…天板
１１ａ…ハンドル　１１ｂ、１１ｃ…雌ねじ部
１２…底板　１３…プレート　１３ａ…ロッド貫通孔
１３ｂ…位置規制ロッド貫通孔　１４…ロッド
１４ａ…雄ねじ部　１５…ロッド止めねじ
１６…ばね部材　１７…位置規制ロッド
１７ａ…雄ねじ部　１８…ロッド止めねじ
１９…スペーサ　１９ａ…収縮規制部
２０…研削装置　２１…ウェーハカセット
２２…搬出入手段　２２ａ…保持部
２３…位置合わせテーブル　２４…第一の搬送手段
２５…チャックテーブル　２６…ターンテーブル
２７…第一の研削手段　２８…壁部
２９…ガイドレール　３０…支持板
３１…パルスモータ　３２…スピンドル
３３…モータ　３４…マウンタ　３５…研削ホイール
３６…研削砥石　３７…第二の研削手段
３８…ガイドレール　３９…支持板
４０…パルスモータ　４１…スピンドル
４２…モータ　４３…マウンタ　４４…研削ホイール
４５…研削砥石　４６…第二の搬送手段
４７…洗浄手段
【図１】
2004023052.tif 000003
【図２】
2004023052.tif 000004
【図３】
2004023052.tif 000005
【図４】
2004023052.tif 000006
【図５】
2004023052.tif 000007
【図６】
2004023052.tif 000008
【図７】
2004023052.tif 000009
【図８】
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