(57)【要約】【課題】薄型半導体ウェハの搬送時、操作時に容易な取り扱いを伴ってウェハの品質を保持できる真空ピンセット及び半導体ウェハ搬送方法を提供する。【解決手段】真空ピンセット１０は、ウェハ保持側端部それぞれに、通気孔が設けられた複数の吸着パッド１１が設けられている。支持部１２は通気配管１３を兼ね、中心の基幹部１２１とそれぞれの吸着パッド１１までの分岐経路部１２２で構成されている。基幹部１２１には吸着パッド１１における流体の調整を現出するポンプ機構１４が設けられている。ポンプ機構１４における流体の調整は、吸い上げる空気の強さを調節する、あるいは逆に放出する調整をすることも考えられる。すなわち、通気配管１３の空気の流れを調節する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ通気孔が設けられた複数の吸着パッドと、
前記吸着パッド各々に設けられ通気配管を兼ねた支持部と、
前記吸着パッドにおける流体の調整を現出するポンプ機構と、
を具備したことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項２】
前記吸着パッドは、吸着対象物の中央付近に少なくとも一つ、吸着対象物の周囲付近に適当な間隔をもって複数設けられるように配されていることを特徴とする請求項１記載の真空ピンセット。
【請求項３】
前記支持部は、弾性部材でなることを特徴とする請求項１または２記載の真空ピンセット。
【請求項４】
前記ポンプ機構は電動モータポンプであることを特徴とする請求項１〜３いずれか一つに記載の真空ピンセット。
【請求項５】
複数の薄型の半導体ウェハがそれぞれ緩衝フィルムを挟んで積み重ねることのできるキャリアの利用に際し、
通気配管を兼ねた支持部から伸びた複数の吸着パッドによる流体の調整で半導体ウェハ主表面の吸着保持、解放を行う真空ピンセットによって、少なくとも前記半導体ウェハ１枚が保持され前記キャリアから外へまたは前記キャリア内へ移動されることを特徴とする半導体ウェハの搬送方法。
【請求項６】
前記半導体ウェハは、前記緩衝フィルムごと前記真空ピンセットにて吸着保持されることを特徴とする請求項５記載の半導体ウェハの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩ製造工程及び検査工程のラインで用いられ、特に薄型の半導体ウェハの搬送時に適用される真空ピンセット及び半導体ウェハ搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩ製造におけるウェハ工程では、製造ラインに沿った半導体ウェハの搬送が不可欠である。複数のウェハの収容、搬送にウェハキャリアが用いられる。ウェハキャリアからウェハを１枚ずつ真空吸着アーム（エアーピンセット）で抜き出す、ウェハキャリアにウェハを１枚ずつ真空吸着アーム（エアーピンセット）で収容するといった作業が一般に行われている。近年、半導体ウェハは大径化され、薄厚化の傾向にある。薄厚化すると、ウェハの自重によるたわみ、反り、最悪には割れる危険性がある。
【０００３】
上述のようなエアーピンセットの取り扱いが困難な薄型半導体ウェハは現状では作業者が取り扱う。例えば、ウェハ裏面研削工程などを経た１００μｍ以下に加工した薄型ウェハの取り扱いである。このような薄型ウェハは、積み重ね型ウェハキャリアに納められている状態がある。積み重ね型ウェハキャリアでは、複数の薄型ウェハそれぞれが緩衝フィルムを挟んで積み重ねられている。作業者は静電気対策及び防塵用ビニール手袋等を装着し、手によるハンドリングで各種製造装置のチャックテーブルなどに搬送している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
半導体ウェハは大径化され、薄厚化すると、ウェハの自重によるたわみ、反りが著しく、通常の製造ラインでのエアーピンセットの取り扱いはできなくなる。結局、このような薄型ウェハは作業者の手による取り扱いが増える。積み重ね型ウェハキャリアから薄型ウェハを取り出す場合、または積み重ね型ウェハキャリアに薄型ウェハを納める場合、作業者はウェハ外周部の一点を摘み上げてから両手扱いに移行している。そのため、ウェハに極度の歪みが与えられ、割れを発生させる危険性がある。これにより、薄型ウェハの取り扱いは損傷を懸念して、作業効率を上げられない。
【０００５】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、薄型半導体ウェハの搬送時、操作時に容易な取り扱いを伴ってウェハの品質を保持できる真空ピンセット及び半導体ウェハ搬送方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の［請求項１］に係る真空ピンセットは、
それぞれ通気孔が設けられた複数の吸着パッドと、
前記吸着パッド各々に設けられ通気配管を兼ねた支持部と、
前記吸着パッドにおける流体の調整を現出するポンプ機構と、
を具備したことを特徴とする。
【０００７】
上記本発明に係る真空ピンセットによれば、複数の吸着パッドによって、吸着対象物は分散保持される。これにより、取り扱いに十分な注意の必要な薄型ウェハなどは自重によるたわみ等、ストレスが軽減される。
【０００８】
本発明の［請求項２］に係る真空ピンセットは、［請求項１］に従属し、
前記吸着パッドは、吸着対象物の中央付近に少なくとも一つ、吸着対象物の周囲付近に適当な間隔をもって複数設けられるように配されていることを特徴とする。吸着対象物が薄いものを想定した場合、たわみを軽減する構成となる。
【０００９】
本発明の［請求項３］に係る真空ピンセットは、［請求項１］または［請求項２］に従属し、
前記支持部は、弾性部材でなることを特徴とする。吸着対象物の損傷を防止する。
【００１０】
本発明の［請求項４］に係る真空ピンセットは、［請求項１］〜［請求項３］いずれかに従属し、
前記ポンプ機構は電動モータポンプであることを特徴とする。吸着対象物の保持時間を長くする。
【００１１】
本発明の［請求項５］に係る半導体ウェハの搬送方法は、
複数の薄型の半導体ウェハがそれぞれ緩衝フィルムを挟んで積み重ねることのできるキャリアの利用に際し、
通気配管を兼ねた支持部から伸びた複数の吸着パッドによる流体の調整で半導体ウェハ主表面の吸着保持、解放を行う真空ピンセットによって、少なくとも前記半導体ウェハ１枚が保持され前記キャリアから外へまたは前記キャリア内へ移動されることを特徴とする。
【００１２】
上記本発明に係る半導体ウェハの搬送方法によれば、複数の吸着パッドが作用する真空ピンセットによって、半導体ウェハ主表面が分散保持される。これにより、キャリア内外への薄型ウェハの移動は自重によるたわみ等、ストレスが軽減される。
【００１３】
本発明の［請求項６］に係る半導体ウェハの搬送方法は、［請求項５］に従属し、
前記半導体ウェハは、緩衝フィルムごと前記真空ピンセットにて吸着保持されることを特徴とする。半導体ウェハ主表面が真空ピンセットの吸着パッドに直接接触しない形態をとることができる。緩衝フィルムは空気を通す多孔質であればよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態に係る真空ピンセットの要部構成を示しており、（ａ）は概観図、（ｂ）は半導体ウェハを保持する概観平面図である。
真空ピンセット１０は、ウェハ保持側端部それぞれに、通気孔が設けられた複数の吸着パッド１１が設けられている。支持部１２は通気配管１３を兼ね、中心の基幹部１２１とそれぞれの吸着パッド１１までの分岐経路部１２２で構成されている。支持部１２は少なくとも分岐経路部１２２及び吸着パッド１１が軟質のゴム部材または軟質樹脂部材、シリコンゴム等で構成されている。これにより、吸着されるウェハの損傷を防止する。基幹部１２１も同じ軟質材料でも構わない。ただし、通気配管１３の変形等支障があってはならない。また、基幹部１２１には吸着パッド１１における流体の調整を現出するポンプ機構１４が設けられている。ポンプ機構１４における流体の調整は、吸い上げる空気の強さを調節する、あるいは逆に放出する調整をすることも考えられる。すなわち、通気配管１３の空気の流れを調節する。ポンプ機構１４は、モータポンプ、あるいは作業者が直接扱うものであれば電池式のモータポンプ、または手動式の空気ポンプも考えられる。
【００１５】
この実施形態において吸着パッド１１は、半導体ウェハＷａｆの中央付近に一つ、半導体ウェハＷａｆの周囲付近に略均等な間隔でもって４つ設けられている。５個所の支持により、特に、１００μｍ以下に加工された薄型の半導体ウェハＷａｆは分散保持され、搬送時や操作時においてたわみ等のストレスが軽減される。なお、より均等な支持を要するなら上記５個所の支持に限らず、さらに多くの支持箇所を設けてもよい。
【００１６】
図２は、本発明の第２実施形態に係る真空ピンセットの要部構成を示しており、（ａ）は概観図、（ｂ）は半導体ウェハを保持する概観平面図である。前記第１実施形態と同様の箇所には同一の符号を付している。
前記第１実施形態に比べて、真空ピンセット２０は次の点が異なっている。基幹部１２１からそれぞれの吸着パッド１１までの分岐経路部１２２のある長さが調節可能となっている（長さ調節管１５）。長さ調節管１５は、分岐経路部１２２のうちウェハ周囲部への保持側端部までの長さを調節するため着脱、付け替えが可能である。長さ調節管１５は、シリコン樹脂などからなる硬質樹脂管である。これにより、保持、搬送するウェハのサイズに合わせた長さ調節管１５を選び装着することができる。基幹部１２１に吸着パッド１１における流体の調整を現出するポンプ機構１４が設けられているのは前記第１実施形態と同様である。
【００１７】
上記各実施形態による真空ピンセットによれば、長さ調節管１５を利用し、保持、搬送すべきウェハのサイズに合わせた分岐経路部１２２を構成する。これにより、複数の吸着パッド１１によって、吸着対象物は分散保持される。よって、取り扱いに十分な注意の必要な薄型ウェハなどは自重によるたわみ等、ストレスが軽減される。
【００１８】
図３は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の搬送方法を説明する概観図である。図３によれば、複数の薄型の半導体ウェハはそれぞれ緩衝フィルム３１を挟んで積み重ねることのできるキャリア３２に収納されている。作業者は、緩衝フィルム３１を取り去った後、例えば、前記図１の構成の真空ピンセット１０を使用する。すなわち、支持部１２を持ち、各吸着パッド１１への流体の調整を伴ない半導体ウェハＷａｆ主表面の吸着保持、解放を行う。これにより、１枚の半導体ウェハＷａｆが保持されキャリア３１から外へまたはキャリア３１内へ移動される。
【００１９】
緩衝フィルム３１は、半導体ウェハＷａｆを積み重ねる際に間に配される。また、この緩衝フィルム３１を多孔質性とし、緩衝フィルム３１ごと半導体ウェハＷａｆ主表面の吸着保持、解放を行うことも考えられる。これにより、１枚の半導体ウェハＷａｆが緩衝フィルム３１を介して真空ピンセット１０（または２０）に保持される。各吸着パッド１１への流体の調整により、緩衝フィルム３１は保持したまま半導体ウェハＷａｆのみ開放するようにしてもよい。あるいは緩衝フィルム３１及び半導体ウェハＷａｆを開放後、緩衝フィルム３１のみ捕捉、移動させるようにしてもよい。これにより、真空ピンセット１０（または２０）は、半導体ウェハＷａｆ主表面に直接接触せず、汚染防止に寄与する。
【００２０】
図４は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置の搬送方法を説明する概観図である。前記第３実施形態に比べて、真空ピンセット１０（または２０）がロボットアーム４１に装備されている。その他は第３実施形態と同様であるため図３中と同一の符号を付す。すなわち、支持部１２がロボットアーム４１に取り付けられ、各吸着パッド１１への流体の調整を伴ない半導体ウェハＷａｆ主表面の吸着保持、解放を行う。これにより、１枚の半導体ウェハＷａｆが保持されキャリア３１から外へまたはキャリア３１内へ移動される。
【００２１】
前記第３実施形態と同様に、緩衝フィルム３１を多孔質性とし、緩衝フィルム３１ごと半導体ウェハＷａｆ主表面の吸着保持、解放を行うことも考えられる。これにより、１枚の半導体ウェハＷａｆが緩衝フィルム３１を介して真空ピンセット１０（または２０）に保持される。各吸着パッド１１への流体の調整により、緩衝フィルム３１は保持したまま半導体ウェハＷａｆのみ開放するようにしてもよい。あるいは緩衝フィルム３１及び半導体ウェハＷａｆを開放後、緩衝フィルム３１のみ捕捉、移動させるようにしてもよい。これにより、真空ピンセット１０（または２０）は、半導体ウェハＷａｆ主表面に直接接触せず、汚染防止に寄与する
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の吸着パッドによって、吸着対象物は分散保持される。これにより、取り扱いに十分な注意の必要な薄型ウェハなどは自重によるたわみ等、ストレスが軽減される。この結果、薄型半導体ウェハの搬送時、操作時に容易な取り扱いを伴ってウェハの品質を保持できる真空ピンセット及び半導体ウェハ搬送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る真空ピンセットの要部構成を示しており、（ａ）は概観図、（ｂ）は半導体ウェハを保持する概観平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る真空ピンセットの要部構成を示しており、（ａ）は概観図、（ｂ）は半導体ウェハを保持する概観平面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の搬送方法を説明する概観図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る半導体装置の搬送方法を説明する概観図である。
【符号の説明】
１０…真空ピンセット、１１…吸着パッド、１２１…基幹部、１２２…分岐経路部、１３…通気配管、１４…ポンプ機構、１５…長さ調節管、３１…緩衝フィルム、３２…キャリア、４１…ロボットアーム、Ｗａｆ…半導体ウェハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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