(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウェーハのスタックの上部および下部の微小な変化に対応し、ウェーハの損傷や変形を防止できるウェーハセパレータを提供する。【解決手段】外側周囲部分と、上面１１８および下面１１７を有する外側隆起リップ１１１と、実質的にリング形状で、ウェーハ上への軸方向負荷を緩衝する中間リップ１１３を有するクッションと、直径が外側周囲部分よりも小さく、ウェーハの配置のために上面と下面との間に配置される中央面１１６と、中央面は、開口中央領域を提供する内径１１２へと延び、内径から外側周囲部分へと延びる下面上へ配置された少なくとも１つの通気孔１１４とを含む、ウェーハセパレータ。【選択図】図１５
0003192638.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハセパレータであって、
外側周囲部分であって、
前記外側周囲部分は上面および下面を有する外側周囲部分と、
実質的にリング形状を有するクッションと、
直径が前記外側周囲部分よりも小さな中央面であって、前記中央面は、ウェーハの配置のために前記上面と前記下面との間に配置される、中央面であって、
前記中央面は、開口中央領域を提供する内径へと延びる中央面と、
前記内径から前記外側周囲部分へと延びる前記下面上へ配置された少なくとも１つの通気孔と
を含む、ウェーハセパレータ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの通気孔は、前記ウェーハの下側にエアクッション室を提供するような大きさとする、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項３】
前記開口中央領域が、コンポーネントのクリアランスと、接着パッドと、はんだバンプと、半田ボールと、不動態化後の相互接続と、前記ウェーハ上の導体線とを提供する、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項４】
前記開口中央領域が、コンポーネントのクリアランスと、接着パッドと、はんだバンプと、半田ボールと、不動態化後の相互接続と、隣接ウェーハ上の導体線とを提供する、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項５】
前記ウェーハは２００または３００ｍｍである、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項６】
ウェーハセパレータは、前記ウェーハ上への負荷を全く引き起こすことなく前記上面および前記下面上にスタックされる、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの通気孔の外形は、「Ｖ」、「Ｕ」、四角形、矩形またはこれらの組み合わせである、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項８】
前記外側周囲部分は、ウェーハキャリア内に収まるような大きさとする、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項９】
前記少なくとも１つの通気孔は、複数の通気孔であり、前記下面の周囲において均等に間隔を開けて配置される、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１０】
前記複数の通気孔は、前記外側周囲部分の寸法に応じて変更することが可能である、請求項９に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１１】
前記複数の通気孔は、前記ウェーハの下側の空気量に応じて変更することが可能である、請求項９に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの通気孔は、前記内径から前記外側周囲部分に向かってラジアル方向に延びる、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１３】
前記中央面は角度付けされる、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１４】
前記下面は角度付けされる、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１５】
前記ウェーハセパレータは、１０〜７０のショアＤ硬度に準拠した物質構成される、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１６】
前記通気孔は、半径または円形と共に終端し、前記通気孔は、前記外側周囲部分において終端する、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１７】
前記外側周囲部分と前記内径との間に中央径壁部をさらに含む、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１８】
前記中央径壁部は、ウェーハの外形に適合するようなサイズにされる、請求項１７に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１９】
前記通気孔は、ウェーハ表面上の通気を発生させることなく、第１のウェーハセパレータの下面と第２のウェーハセパレータの上面との間の通気を可能にするように構成される、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項２０】
前記ウェーハセパレータは、回転配向を持たない、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、出願人の同時係属中の出願シリアル番号第１３／０２８，９４５号（出願日：２０１１年２月１６日）の部分継続出願である。本明細書中、同文献の内容全体を明示的に参考のため援用する。
【背景技術】
【０００２】
本考案は、ウェーハ輸送コンテナ内の半導体ウェーハスタックの緩衝および分離のための緩衝デバイスにおける向上に関する。より詳細には、本緩衝デバイスは、複合屈曲部および表面を備えて形成されたまたは折り畳まれたリングであり、これらの複合屈曲部および表面により、複合屈曲部および表面の係合時において可変量の緩衝が可能になる。
【０００３】
半導体ウェーハが輸送コンテナ内に配置されると、ウェーハのスタックにおいては、対向する保存構造間において隙間が発生するかまたは圧縮状態が発生する。いずれの場合にも、半導体ウェーハの輸送においては、スタックされたウェーハのうち一部または全体において摩耗が発生し得る。外側半導体ウェーハを緩衝しかつおよび半導体ウェーハの輸送時における衝撃および動きを吸収するためにセパレータシート、パッドまたは発泡体リングを用いた特許が、いくつか出願されている。
【０００４】
ラジアル方向の動きの制限は、回路を含むかまたは含まない最も重要なウェーハ表面の搬送時の摩耗を回避する際において重要な課題である。また、スペーサーリング上にスタックされているかまたはスタックされていない突起付きウェーハの場合にも、リングが接触してもよいのはウェーハ周辺のみであり、はんだバンプを含む領域へのラジアル方向シフトを回避する必要がある。ラジアル方向のウェーハシフトを低減させるウェーハコンテナを用いれば、ウェーハ緩衝リングの半導体ウェーハを保護する能力が向上する。
【０００５】
剛性スペーサーが用いられた場合、剛性スペーサーに起因して、ウェーハが破損し得、また、ウェーハ上のグリップが不十分であるため、動きが妨害され得る。発泡体スペーサーが用いられた場合、発泡体スペーサーは損傷および経年劣化に弱い。これらの特徴を開示している製品および特許がいくつか出願されている。本明細書中、これらの製品を網羅する特許の例を開示する。
【０００６】
米国特許第３，３９２，８２４号（出願日：１９６８年７月１６日、Ｓ．Ｆ．Ｆｌｙｎｎへ付与）および米国特許第５，３６６，０７９号（出願日：１９９４年１０月２２日、Ｃｈｉｈ−ＣｈｉｎｇＬｉｎらへ付与）双方において、回路ウェーハの緩衝のためのパッケージングシステムが開示されている。この緩衝システムは、ベルビル型のプラッターであるか、またはプラッター中心から延びた脚部が固定されたプラッターである。これらの特許においては、ウェーハのための緩衝システムが開示されているが、スペーサーが輸送ハウジング内において圧壊した場合、クッションは、ウェーハの外面上においてラジアル方向にスライドする。その結果、ウェーハに損傷が発生し得る。
【０００７】
米国特許第６，９２６，１５０号（発行日：２００５年８月９日、Ｇｏｎｚｌｏ  Ａｍａｄｏｒらへ付与）および米国特許第７，５３０，４６２号（発行日：２００９年５月１２日、Ｔｏｓｈｉｔｓｕｇｕ  Ｙａｊｉｍａらへ付与）双方において、剛性円盤空間を用いたウェーハクッションが開示されている。これらの特許は、緩衝および隙間充填のためのスペーサーというよりは、半導体ウェーハ間のスペーサーにより関連している。多数の場合において、これらのスペーサーは、ウェーハの全面上に配置されているかまたはウェーハの外側縁部上のみに配置された発泡体パッドによって補強されている場合が多い。
【０００８】
米国特許第７，４２５，３６２号（発行日：２００８年９月１６日、ＪａｍｅｓＲ．Ｔｈｏｍａｓらへ付与）および米国特許第７，６１１，７６６号（発行日：２００９年１１月３日、Ｍａｓａｈｉｋｏ  Ｆｕｙｕｍｕｒｏへ付与）において開示されている波形パッドにおいては、パッドの上部分および下部分により、ウェーハと輸送ハウジングとの間の空間が充填される。これらのパッドは、プラスチックから紙にわたる多様な材料から構成され、可変外形を有するように作製されるため、ウェーハと輸送ハウジングとの間の空間に対応することができる。
【０００９】
米国特許第６，９２６，１５０号（発行日：２００５年８月９日、ＧｏｎｚａｌｏＡｍａｄｏｒらへ付与）、米国特許第７，３１６，３１２号（発行日：２００８年１月８日、Ｐｅｉ−ＬｉａｎｇＣｈｉｕへ付与）および米国特許出願番号第２００２／０１４４９２７号（ＲａｙＧ．Ｂｒｏｏｋｓらへ付与、公開日：２００２年１０月１０日）において、パッケージング内のウェーハを緩衝するための発泡体パッドまたはリングが開示されている。発泡体パッドから付加される力の量は、発泡体の劣化と共に大幅に変化し得る。また、発泡体を用いた場合、発泡体セル構造の分解に伴って汚染が発生し得る。また、発泡体粒子が汚染物質となって、半導体ウェーハのドーピングと干渉する場合もある。場合によっては、発泡体がウェーハ全面と接触して、ウェーハ（単数または複数）の変形の原因となり得る。
【００１０】
必要とされているのは、可変量の緩衝により、半導体ウェーハのスタックの上部および下部の微小な変化に対応することが可能な緩衝リングである。継続中の設計により、一段および二段ウェーハクッションを用いた解決法が得られる。
【考案の概要】
【００１１】
一段および二段ウェーハクッションの目的は、ウェーハキャリアと共に作動することであり、クッションは、ウェーハキャリアの下部およびキャリア内に配置されたウェーハの上部双方上に配置することができる。クッションは、拡張および圧壊して、ウェーハ厚さおよびキャリアハウジングの変動に対応する。個々のウェーハ上のウェーハ厚さの変動は小さいものの、これらの変動が蓄積した場合、ギャップが所望のレベルを超えて大きくなり得る。緩衝に起因して、ウェーハおよびハウジング上への最小の力が発生して、ハウジングが容易に開口し、ウェーハキャリア内におけるウェーハの動きがさらに制限される。
【００１２】
一段および二段ウェーハクッションの目的は、ウェーハキャリアのハウジング内にぴったりと嵌まった状態で一段および二段ウェーハクッションを製造することである。クッションの形状は、折り畳まれたリングであり、折り目を外径上において開口させる。リングの外縁により最大拡張が得られるため、リングの外縁がウェーハの外縁と接触する。その結果、ウェーハとの接触領域が最小化され、任意の軸方向負荷がウェーハ外縁面上へ付加され、ウェーハは典型的には、ウェーハの内面上への損傷を最小化しかつウェーハ（単数または複数）の中心の屈曲を最小化するように、セパレータ円盤上へ配置される。
【００１３】
ウェーハセパレータの目的は、ウェーハへの損傷を回避するようにスタックされたウェーハおよび／またはウェーハ上へ配置または接合されたコンポーネントの間の分離を提供することである。
【００１４】
セパレータのためのウェーハセパレータの目的は、ウェーハセパレータの周縁周囲に複数の通気孔を設けることにより、ウェーハ間の通気道を設けることである。これらの通気孔により、平坦なウェーハが重ねられた後に相互に離隔方向に牽引された場合に発生する圧力または真空が低減する。通気孔の数および構成は、ウェーハの直径および他の要素に応じて変更することができる。
【００１５】
一段および二段ウェーハクッションの別の目的は、衝撃がウェーハスタックへ伝わる前に当該衝撃全てを吸収する材料によって一段および二段ウェーハクッションを構成することである。そのような材料は、成型してもよいし、熱成形してもよいし、鋳造してもよいし、あるいは加硫してもよい。
一段および二段ウェーハクッションの別の目的は、「Ｖ」の字の半分のみを有する断面形状によって一段および二段ウェーハクッションを構成することである。リングは、接着またはクリップ留めによって上カバーおよび／または下カバーへと取り付けられ、これにより、「Ｖ」の欠けている半分の制限機能がカバーによって提供される。この設計は、一段バージョンまたは二段バージョンを持つことができる。この設計により、単一または複数のアームまたは「Ｖリング」をスタックすることが可能になり、その結果、箱内部の占有空間が低減する。
【００１６】
一段および二段ウェーハクッションの別の目的は、一段および二段ウェーハクッションを非吸収性材料によって構成することである。その結果、破片または汚染物質がウェーハクッション中に埋没する事態が回避され、また、おウェーハクッションからの材料の剥がれも回避される。
【００１７】
一段および二段ウェーハクッションの別の目的は、単一の第１の段ヒンジとしての縁ヒンジおよび二段ウェーハのための第２のミッドスパンヒンジ双方として一段および二段ウェーハクッションを用いることである。このような二段設計により、ライナーからの力によりウェーハクッション外面へ一定量の圧縮が付加される単一段設計の場合と対照的に、２つの明確に異なる緩衝力が得られる。
【００１８】
本考案の多様な目的、特徴、局面および利点は、以下の本考案の好適な実施形態の詳細な説明を添付図面と共に参照すれば明らかになる。図面中、類似の参照符号は、類似の構成要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一段および二段ウェーハクッションの等角図である。
【図２】一段および二段ウェーハクッションの等角断面図である。
【図３】第２の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッションの等角断面図である。
【図４】第３の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッションの等角断面図である。
【図５】半導体ウェーハのスタック上の一段および二段ウェーハクッションの等角図であり、ウェーハシッパーの上部ハウジングは取り付けられていない。
【図６】半導体ウェーハのスタック上の一段および二段ウェーハクッションの等角図であり、ウェーハシッパーの上部ハウジングが取り付けられている。
【図７】一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションは非圧縮状態にある。
【図８】一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションが初期圧縮されている。
【図９】一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションが部分的に圧縮される。
【図１０】一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションがより強く圧縮されている。
【図１１】第４の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッションの等角断面図である。
【図１２】第４の好適な実施形態からの下部ハウジングへ接合された一段および二段ウェーハクッションの等角図であり、ウェーハはウェーハクッション上に取り付けられていない。
【図１３】ウェーハセパレータの一実施形態の上面図である。
【図１４】ウェーハセパレータの一実施形態の下面図である。
【図１５】断面１５−１５において切断されたウェーハセパレータの断面図である。
【図１６】断面１６−１６において切断されたウェーハセパレータの外面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
図１は、一段および二段ウェーハクッション２０の等角図であり、図２は、一段および二段ウェーハクッションの等角断面図である。図１からの一段および二段ウェーハクッション２０は、リング形状クッションを実質的に示す。ウェーハクッション２０の内側は開口している。好適な実施形態において、図２に示すように、一段および二段ウェーハクッション２０が２つ、半導体ウェーハ４０のスタック上に配置される。この図において、半導体ウェーハのスタックは、スペーサーリング５０を含む。これらのスペーサーリング５０は、各半導体ウェーハ４０間に配置される。スペーサー５０により、「突起付きの」ウェーハ基板を微小な半田ボールと共にスタックすることが可能になる。微小な半田ボールは、最終製品または外部回路への電気的相互接続に用いられる。突起付きのウェーハスタックは通常は、高さが同一でありかつ調節不可能なスペーサーリング５０と共に用いられる。これらのスペーサーリング５０は、ウェーハ間に設けられ、これにより、半田ボール（突起）が隣接基板４０との接触に起因して損傷する事態が回避される。
【００２１】
この第１の好適な実施形態は、デュアルばね定数または可変ばね定数と共に設計されたリングである。二段バージョン２０は、シッパー上部カバー（図示せず）の付加および閉口を容易にするための１つのばね定数を有し、このバネの第２の段は、シッパーが落下または誤って取り扱われた場合のエネルギーを吸収するためにより高いばね定数を提供し、これにより、ウェーハスタックまたは基板スタックが保護される。
【００２２】
クッションを「Ｖリング」状に構成することにより、断面が「Ｖ」字状となって、ウェーハに対してばねまたは緩衝が得られる。この設計そのものにより、射出成型プロセス、加硫または他の製造方法をＶ字状断面に対して用いることが可能になる。Ｖ形状の先端２３により、ウェーハおよび搬送用コンテナとの接触点が得られる。また、「Ｖリング」の複数のスタッキングを用いることにより、ウェーハ搬送用コンテナ中の占有空間を低減することもできる。このような「Ｖ」字形状の１つの利点として、外周近隣においてウェーハ４０上の小型ゾーン２３および３４のみとリングが接触することが可能になる点がある。突起付きのウェーハの場合、ウェーハ外周から内方に延びる回路またははんだバンプのための３ｍｍの幅広の排除ゾーンが通常存在する。好適な実施形態において、ウェーハ接触点において若干隆起したゾーンがあるが、この特徴を設ける必要は無い。この「Ｖ」字形状のの先端における若干隆起した領域により、この「立入禁止」ゾーン近隣の任意のはんだバンプのためのさらなるクリアランスが得られる。図２は、２つの別個のウェーハクッションを示し、下側クッションは、ウェーハ４０の全ての下側のウェーハキャリア２１内に配置される。下側クッションの外径縁２３は、ウェーハキャリア２１内に収まるような大きさとされ、下側下面２２は、ウェーハキャリア２１の下部によって支持される。
【００２３】
ウェーハ４０および支持リング５０の重量に起因して、下側ウェーハクッションへ少なくとも部分的に負荷がかけられ、その結果、下側クッションが少なくとも部分的に圧縮されて、ウェーハクッションの第１の段または内径３０のヒンジ３１により、ウェーハクッションが少なくとも部分的に圧縮される。図２から、第１の段が圧縮されたとき、第２のクッションギャップは中央面３２の内側および外側において視認可能である点に留意されたい。図２は、第１の段が接触すると、外径縁３４のみが半導体ウェーハ４０の外縁と接触し、ウェーハクッションの残りの内径面は半導体ウェーハの上方において「浮遊」し、半導体ウェーハ（単数または複数）の表面と接触しないことをさらに示す。ウェーハキャリアの上部ハウジング（図示せず）が取り付けられると、上部ハウジングは、上側ウェーハクッションの上面３５を圧縮し、下側ウェーハクッションに負荷をかけ、これにより、上側および下側ウェーハクッション間の緩衝が均等になる。
【００２４】
図３は、第２の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッションの等角断面図であるこの実施形態において、ウェーハクッション２０は、ヒンジ６５のためのさらなる強度を提供する内側リップ６０を有し、また、ウェーハクッション２０の取り外しを容易にするためのグリップ面を提供する。外径６４は、ウェーハクッションをウェーハキャリア内においてセンタリングするような充分な大きさとする。ウェーハクッション２０の上部６１および下面６２は、若干のラジアル方向の曲線を有するため、半導体ウェーハの外縁上面または下面のみとの接触が維持される。クッションの部分６６を破壊するか、鋸歯状にするかまたは形成することにより生成された複数のフィンガー部分は、内径ヒンジ６５から独立的に屈曲し得ることがさらに企図される。図示の実施形態において、空洞領域６６が上側および下側リップまたはアーム双方を通じて存在するが、空洞領域６６をクッションの１つの脚部のみを通じて形成してもよく、これにより、他方の脚部が連続する。第１の圧縮段において、ウェーハクッションの内側外面６４が接触して内側ヒンジ領域６５から外面への空隙が発生し、その結果、第２の緩衝段が得られる。
【００２５】
図４は、第３の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッション２０の等角断面図である。この第３の好適な実施形態について、本図において簡潔に説明し、図５〜図１０において詳述する。この実施形態は、内径ヒンジ領域７０および７５から延びる複数の屈曲アームを有する。ウェーハクッションがウェーハキャリア内に取り付けられると、端上側および下面７１が半導体ウェーハの外側上側および下面と接触する。端外径（単数または複数）７３は、ウェーハキャリア内に収まるような充分な大きさとし、ウェーハキャリア内においてほとんど動かない。ウェーハクッションが図５および図６中の第１の圧縮段においてウェーハキャリア内において拡張している様子が図示される。
【００２６】
図５は、半導体ウェーハのスタック上の一段および二段ウェーハクッションの等角図であり、ウェーハシッパーの上部ハウジングは取り付けらていない。図６は、半導体ウェーハのスタック上の一段および二段ウェーハクッションの等角図であり、ウェーハシッパーの上部ハウジングは取り付けられている。図５および図６から、下側クッションが圧縮されて、下側リップ２２が下部ハウジング２１と接触し、上側リップ２３が最も下側の半導体ウェーハ４０と接触する。半導体ウェーハ４０のスタックは、各半導体ウェーハ４０間に配置されたウェーハセパレータ５０によってそれぞれ分離される。図５において、上側ウェーハクッションが非圧縮状態で図示されており、第１のまたは単一のクッション段は圧縮されておらず、延長アームの中間は、ミッドスパン７６および７７において接触していない。ウェーハクッションの下面は、７２において上側半導体ウェーハ４０の外側上面と接触する。ウェーハクッション７１の上面は接線アーチ状になっているため、半導体ウェーハ４０ならびに上側２５または下側２１ハウジングとの接触は、主に直線状の点接触のみになる。クッションの外縁７４および７８は、半導体ウェーハ４０の外径に近似する。
【００２７】
上部ハウジング２５がウェーハクッション上へ下降すると、アームは、内側半径７０からヒンジにより移動する際に相互に近接する方向に移動する。ハウジング２１および２５が固定されると、上部ハウジングは、上側ウェーハクッションの外縁２６上を押圧し、アームの中央部分７７が接触して、第１のクッション段を形成する。
【００２８】
図７は、一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションは非圧縮状態である。図８は、一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションは初期圧縮状態である。図９は、一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションが部分的に圧縮されている。図１０は、一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションは完全に圧縮されている。先ず図７を参照して、ウェーハクッション２０は自然な非圧縮状態にあり、クッションの圧縮を引き起こす力１００および１０１は全く付加されていない。ヒンジ７０および７５によって生成された曲線により、アームが開口状の「Ｕ」または「Ｖ」字状の構成で維持される。ウェーハクッションの上部７１および下面７２は、最大寸法にある。外側リップ７４および７８は実質的に同一寸法であるが、異なる半径において存在してもよいことが企図される。アームの中央７６および７７または第２の（デュアル）段は開口しており、接触していない。
【００２９】
図８において、力１００および１０１に起因してアームが圧縮し、内部領域が圧縮し始める。力の増加と共に、アーム内面が図９に示すように接触するまで、端部７０および７３ならびに中央エルボー、外形またはヒンジ７６および７７が屈曲する。力１００および１０１に起因して、第１の負荷またはばね定数プロファイルが得られる。
【００３０】
この段において、レバーアームの長さが短くなったことに起因して、緩衝を提供するための抵抗ばね力が変化する。図示の実施形態において、アームセグメント間の接触はほぼミッドスパンにあるが、中央接触は、異なる緩衝力プロファイルが得られるアームの範囲内の任意の地点において発生し得ることが企図される。図９に示すプロファイルは、ハウジングが閉鎖され、通常の輸送モードにある状態を示す。図９および図１０に示す力間にさらに力が付加されると、１００／１０１が１０２／１０３へ変化して、図７〜図９から付加された負荷またはばね定数と異なる第２の負荷またはばね定数が得られる。このばね定数は、ヒンジの形状、角度および定数または可変厚さおよび脚部（単数または複数）に基づいて、直線状に段階的なものであるかまたは非直線状であり得る。
【００３１】
図１０は、ウェーハキャリアが落下したかまたは衝突した場合に発生し得る衝撃負荷状態を示す。力１０２および１０３は、アームの端上を継続的に押圧する。アームの外側長さは、長さ（単数または複数）に沿って圧縮される。この負荷においても、空隙７９によってさらなる一定の緩衝が得られ、クッション上の内側により、半導体ウェーハ上へ配置され得るコンポーネントのクリアランスのための空間も得られる点に留意されたい。
【００３２】
図１１は、第４の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッション２９の等角断面図である。図１２は、第４の好適な実施形態の一段および二段ウェーハクッションが下部ハウジングへ接合され、ウェーハはウェーハクッション上に取り付けられていない様子の等角図である。
【００３３】
「片側リング」―上記した一種の緩衝リング２９は、断面形状が「Ｖ」の半分のみを有するリングである。このリングは、上部または下部カバーへ取り付けられるか、（接合されるかまたはクリップ留めされ）、これにより、「Ｖ」の欠けている半分の制限機能がカバーによって提供される。この設計は、一段バージョンまたは二段バージョンを持つことができる。この設計により、複数の「Ｖリング」をスタックすることが可能になり、その結果、箱内部の占有空間が低減する。このクッション９０の下部は、下側ハウジング２１（または２５）へ接合され得る。この片側リングはアームを１つのみ有するが、アームは、内側ヒンジ領域９１および９２、ミッドスパンエルボー９３と共に同様の構成を有し、これにより、クッションの第１のおよび第２の段間の分離が形成される。外縁９５は、自由な動きおよび屈曲を得るために、ハウジング２１壁部のクリアランスを提供するような大きさとする。ウェーハクッション９６の上縁は、ウェーハセパレータの外縁または半導体ウェーハ（図示せず）のみと接触するように構成される。下側半径９４により、ウェーハスタックによってウェーハクッション２９の大部分が平坦になった場合において、さらなる衝撃緩衝が得られる。
【００３４】
好適な実施形態において、ウェーハクッションは、ショアＤ硬度が１０〜７０である物質から構成されるが、緩衝される材料および緩衝されるスタック高さ／重量に応じて他の硬度が企図される。また、ウェーハシッパーにおいて用いられる上側および下側ウェーハクッションは、重量に基づいてあるいは半導体ウェーハがウェーハクッションの上方または下方に配置されるかに基づいて異なる特性および構成を持ち得ることが企図される。中央ヒンジから外側接触点への外形は、曲線状であってもよいし、あるいは可変断面であってもよいし、あるいは、非直線クッション力または複数段のウェーハクッションを達成するような複数の段、外形、エルボーまたは屈曲部であってもよい。
【００３５】
図１３は、ウェーハセパレータ１１０の一実施形態の上面図である。図１４は、ウェーハセパレータ１１０の一実施形態の下面図である。図１５は、断面１５−１５において切断されたウェーハセパレータ１１０の断面図である。図１６は、断面１６−１６において切断されたウェーハセパレータ１１０の外面図である。ウェーハセパレータ１１０は、開口中央領域を有する。外側隆起リップ１１１は、下部下面１１７および上面１１８を有する。下部１１７および上部１１８の表面により、隣接ウェーハ４０（図１）間の空間が得られる。ウェーハは、センタリングされ、中央面１１６上に配置され、ウェーハセパレータ１１０の中間リップ１１３により、ウェーハ上への軸方向負荷が緩衝される。下面１１７および中央面は、内径１１２から外径へかけて若干角度が付けられており、これにより、クッションの配置およびウェーハ（単数または複数）の把持が可能になる。
【００３６】
中央面により、ウェーハの最も重要な表面のための隣接ウェーハ間の空間と、コンポーネントのクリアランスと、接着パッドと、はんだバンプと、半田ボールと、不動態化後の相互接続と、ウェーハ上の導体線とが得られる。（図１４に示すような）ウェーハセパレータ１１０の下部下面１１７は、複数の通気孔１１４を有する。これらの通気孔は、内径表面１１２から外径１１１へと延びる。これらの通気孔の外形は、「Ｖ」、「Ｕ」、四角形、矩形またはこれらの組み合わせである。これらの通気孔により、ウェーハの下側からの空気の通過が可能になり、これにより、ウェーハをスタックから取り外して中央面１１６上へ配置する際の真空および圧力が低減する。図示の実施形態においては１２個の通気孔が用いられているが、ウェーハ直径および通気孔（単数または複数）１１４のジオメトリに応じて、１個だけの通気孔〜１２個を超える通気孔が企図される。若干の半径または円形１１５がウェーハセパレータ１１０の外側上の通気孔を終端させ、これにより、全ての通気が分散され、蒸気の集中を回避する。ウェーハセパレータは、回転配向なしに構成されるため、ウェーハセパレータは、任意の回転配向において配置することができ、通気孔１１４のアライメントは不要である。
【００３７】
よって、一段および二段ウェーハクッションおよびウェーハセパレータの特定の実施形態について開示してきた。しかし、当業者であれば、上記に記載したもの以外にも、多数の改変例が本明細書中の概念から逸脱することなく可能であることを理解する。よって、本考案は、添付の実用新案登録請求の範囲を除いて限定されない。
【図１】
0003192638.tif 000003
【図２】
0003192638.tif 000004
【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】
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【図１０】
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【図１１】
0003192638.tif 000013
【図１２】
0003192638.tif 000014
【図１３】
0003192638.tif 000015
【図１４】
0003192638.tif 000016
【図１５】
0003192638.tif 000017
【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月16日(2014.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハセパレータであって、
外側周囲部分であって、
前記外側周囲部分は上面および下面を有する外側周囲部分と、
実質的にリング形状を有するクッションと、
直径が前記外側周囲部分よりも小さな中央面であって、前記中央面は、ウェーハの配置のために前記上面と前記下面との間に配置される、中央面であって、
前記中央面は、開口中央領域を提供する内径へと延びる中央面と、
前記内径から前記外側周囲部分へと延びる前記下面上へ配置された少なくとも１つの通気孔と
を含む、ウェーハセパレータ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの通気孔は、前記ウェーハの下側にエアクッション室を提供するような大きさとする、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項３】
前記開口中央領域が、コンポーネントのクリアランスと、接着パッドと、はんだバンプと、半田ボールと、不動態化後の相互接続と、前記ウェーハ上の導体線とを提供する、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項４】
前記開口中央領域が、コンポーネントのクリアランスと、接着パッドと、はんだバンプと、半田ボールと、不動態化後の相互接続と、隣接ウェーハ上の導体線とを提供する、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項５】
直径が２００または３００ｍｍの前記ウェーハを配置可能な中央面を有する、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項６】
ウェーハセパレータは、前記ウェーハ上への負荷を全く引き起こすことなく前記上面および前記下面上にスタックされる、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの通気孔の外形は、「Ｖ」、「Ｕ」、四角形、矩形またはこれらの組み合わせである、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項８】
前記外側周囲部分は、ウェーハキャリア内に収まるような大きさとする、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項９】
前記少なくとも１つの通気孔は、複数の通気孔であり、前記下面の周囲において均等に間隔を開けて配置される、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１０】
前記複数の通気孔は、前記外側周囲部分の寸法に応じて変更することが可能である、請求項９に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１１】
前記複数の通気孔は、前記ウェーハの下側の空気量に応じて変更することが可能である、請求項９に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの通気孔は、前記内径から前記外側周囲部分に向かってラジアル方向に延びる、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１３】
前記中央面は角度付けされる、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１４】
前記下面は角度付けされる、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１５】
前記ウェーハセパレータは、１０〜７０のショアＤ硬度に準拠した物質構成される、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１６】
前記通気孔が、半径または円形に終端し、前記通気孔が前記外側周囲部分において終端する形状を有する、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１７】
前記外側周囲部分と前記内径との間に中央径壁部をさらに含む、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１８】
前記中央径壁部は、ウェーハの外形に適合するようなサイズにされる、請求項１７に記載のウェーハセパレータ。
【請求項１９】
前記通気孔は、ウェーハ表面上の通気を発生させることなく、第１のウェーハセパレータの下面と第２のウェーハセパレータの上面との間の通気を可能にするように構成される、請求項１に記載のウェーハセパレータ。
【請求項２０】
前記ウェーハセパレータは、回転配向を持たない、請求項１に記載のウェーハセパレータ。