(57)【要約】【課題】  半導体ウェーハ等の電子部品が薄型化され、周囲の湿度が低い場合でも電子部品を容易に取り外すことができ、しかも、電子部品の汚染を抑制できる電子部品用の固定搬送治具を提供する。【解決手段】  剛性を有する支持基材１と、支持基材１の表面の周縁部２に接着されて口径３００ｍｍの薄い半導体ウェーハＷを着脱自在に保持する屈曲変形可能な保持層１０とを備え、支持基材１の周縁部２以外の表面と保持層１０との間に区画空間３を形成し、支持基材１に、区画空間３に連通する給排孔４を穿孔するとともに、支持基材１の周縁部２以外の表面に、保持層１０に接触する複数の支持突起６を形成する。また、保持層１０を、半導体ウェーハＷを着脱自在に粘着する密着保持層１１と、密着保持層１１の裏面に積層される帯電防止層１２とから形成する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基材と、この支持基材の周縁部に貼り着けられて薄板状の電子部品を保持する変形可能な保持層とを備え、支持基材の周縁部以外の表面と保持層との間に区画空間を形成し、支持基材に、区画空間に連通する給排孔を設けるとともに、支持基材の周縁部以外の表面に、保持層に接触する複数の支持突起を形成した電子部品用の固定搬送治具であって、
保持層は、薄板状の電子部品を着脱自在に粘着する密着保持層と、この密着保持層に積層される帯電防止層とを含んでなることを特徴とする電子部品用の固定搬送治具。
【請求項２】
密着保持層を、押出成形された熱可塑性エラストマーとした請求項１記載の電子部品用の固定搬送治具。
【請求項３】
帯電防止層は、側鎖に化学式１で示される第四級アンモニウム塩を有する帯電防止性樹脂、有機導電ポリマー、金属酸化物、及びカーボンからなる群より選択された少なくとも一種を含有してなる請求項１又は２記載の電子部品用の固定搬送治具。
【化１】
2007067348.tif 000005
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ4は炭素数１〜１０のアルキレン基、Ｘ-はアニオンを示す）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハやフォトマスク等からなる電子部品用の固定搬送治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の薄型化や小型化が図られているが、この薄型化や小型化は、電子機器の部品である半導体部品、電子部品、液晶モジュール等に関しても同様に要望されている。特に半導体メモリに関しては、メモリ容量増大の観点から薄型化したチップを積層した多段構造にするため、半導体ウェーハの段階で薄くすることが要求され、最近は厚さ１００μｍ以下、場合により厚さ５０μｍ程度の半導体ウェーハが切望されてきている。このような薄い半導体ウェーハは、半導体メモリの薄型化や小型化に資することができるものの、非常に反りやすく、しかも、割れやすいので、傷付けることなく加工したり、搬送するには、専用の固定搬送治具が必要となる。
【０００３】
そこで近年、薄い半導体ウェーハの加工や搬送に適する固定搬送治具が提案されている。この種の固定搬送治具としては、図示しないが、例えば支持基材の表面に、薄い半導体ウェーハを着脱自在に保持するフィルムを貼着したタイプがあげられる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２‐４１９０７号公報
【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、提案されている固定搬送治具は、室内の湿度が低い場合には、フィルムに薄い半導体ウェーハが静電気により密着し、半導体ウェーハを簡単に取り外すことができないという問題がある。
【０００５】
このような問題を解消する手段としては、フィルムの表面に帯電防止剤を塗布して剥離帯電を防止したり、フィルム自体に導電性のカーボンを練りこんで抵抗値を低下させる方法が考えられるが、そうすると、フィルムから半導体ウェーハに帯電防止剤が移行して汚染を生じさせたり、カーボンパーティクルが発生して汚染の原因になるという大きな問題が新たに生じることとなる。
【０００６】
本発明は上記に鑑みなされたもので、例え半導体ウェーハ等の電子部品が薄型化され、周囲の湿度が低い場合でも、電子部品を容易に取り外すことができ、しかも、電子部品の汚染を抑制することのできる電子部品用の固定搬送治具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】
【０００７】
本発明においては上記課題を解決するため、支持基材と、この支持基材の周縁部に貼り着けられて薄板状の電子部品を保持する変形可能な保持層とを備え、支持基材の周縁部以外の表面と保持層との間に区画空間を形成し、支持基材に、区画空間に連通（通し連なる）する給排孔を設けるとともに、支持基材の周縁部以外の表面に、保持層に接触する複数の支持突起を形成したものであって、
保持層は、薄板状の電子部品を着脱自在に粘着する密着保持層と、この密着保持層に積層される帯電防止層とを含んでなることを特徴としている。
【０００８】
なお、密着保持層を、押出成形された熱可塑性エラストマーとすることが好ましい。
【０００９】
また、帯電防止層は、側鎖に化学式２で示される第四級アンモニウム塩を有する帯電防止性樹脂、有機導電ポリマー、金属酸化物、及びカーボンからなる群より選択された少なくとも一種を含有してなることが好ましい。
【００１０】
【化２】
2007067348.tif 000003
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ4は炭素数１〜１０のアルキレン基、Ｘ-はアニオンを示す）
【００１１】
また、保持層を、薄板状の電子部品を着脱自在に粘着する複数の密着保持層と、この複数の密着保持層間に介在される帯電防止層とから構成しても良い。
【００１２】
ここで、特許請求の範囲における支持基材や電子部品用の固定搬送治具は、平面略円形、略楕円形、矩形、多角形等に形成することができ、基板収納容器やカセット等に収納されるものでも良いし、そうでなくても良い。薄板状の電子部品には、少なくとも液晶用ガラス、石英ガラス、半導体ウェーハ（口径３００ｍｍ、４５０ｍｍタイプ等）、フォトマスク、フレキブルプリント回路板等の回路板が含まれる。
【００１３】
給排孔は単数複数いずれでも良い。各支持突起は、円柱形、円錐台形、角柱形、角錐台形等に形成することができる。密着保持層と帯電防止層とは、単数複数を特に問うものではない。さらに、電子部品用の固定搬送治具は、工場から他の工場への輸送の際だけでなく、工場内で薄板状の電子部品を搬送する場合等にも使用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例え半導体ウェーハや回路板等の電子部品が薄型化され、周囲の湿度が低い場合でも、固定搬送治具から電子部品を容易に取り外すことができるという効果がある。また、保持層から電子部品に帯電防止剤が移行したり、カーボンパーティクル等が発生するのを防ぐことができるので、電子部品の汚染を抑制することができる。
【００１５】
また、密着保持層を、押出成形された熱可塑性エラストマーとすれば、アウトガスを減少させることができる。
さらに、帯電防止層に、側鎖に第四級アンモニウム塩を有する帯電防止性樹脂、有機導電ポリマー、金属酸化物、及びカーボンからなる群より選択された少なくとも一種を含有すれば、湿度依存性を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における電子部品用の固定搬送治具は、図１ないし図６に示すように、剛性を有する支持基材１と、この支持基材１の表面の周縁部２に張架されて口径３００ｍｍの薄い半導体ウェーハＷを着脱自在に保持する屈曲変形可能な保持層１０とを備え、半導体ウェーハＷ用の基板収納容器２０に複数枚が収納される。
【００１７】
固定搬送治具は、その全体の厚さが０．３〜２．５ｍｍの範囲、好ましくは０．５〜１．２ｍｍの範囲内とされる。これは、固定搬送治具の厚さが係る範囲内であれば、半導体ウェーハＷに関する補強性を十分に確保することができるし、図５や図６に示す基板収納容器２０に収納したり取り出す際、図示しない専用ロボットのフォークの挿入間隔を十分に確保することができるからである。また、固定搬送治具の軽量化を図ることもできるからである。
【００１８】
支持基材１は、図１ないし図３に示すように、基板収納容器２０に確実に収納することができるよう所定の材料を使用して剛性を有する薄板に形成されるとともに、半導体ウェーハＷと同じ大きさか、あるいは僅かに拡径の円板とされ、周縁部２以外の領域が浅く平坦に凹み形成される。この支持基材１の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば支持基材１に半導体ウェーハＷが搭載された場合の撓み量を５ｍｍ以下に抑制可能なポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、塩ビ等があげられる。
【００１９】
支持基材１の周縁部２以外の平面円形に凹んだ表面と保持層１０との間には、空気の流通する区画空間３が形成され、支持基材１の表面部分には、区画空間３に連通する丸い給排孔４が厚さ方向に丸く穿孔される。この給排孔４には図４に示すバキューム装置５がチューブ等を介し着脱自在に接続され、このバキューム装置５が動作して区画空間３が減圧されることにより、保持層１０が変形する。
【００２０】
支持基材１の周縁部２以外の凹んだ表面には、保持層１０の裏面を接着支持する複数の支持突起６が成形法、サンドブラスト法、エッチング法等により所定の間隔をおいて配列形成され、各支持突起６が支持基材１の周縁部２と略同じ高さの円柱形に形成される。複数の支持突起６は０．０５ｍｍ以上の高さで揃えられるが、これは、０．０５ｍｍ未満の高さの場合には、十分な高さの区画空間３を形成することができず、保持層１０の変形に支障を来たすからである。
【００２１】
このような複数の支持突起６に支持された保持層１０は、バキューム装置５の吸引動作で区画空間３が負圧化されることにより、複数の支持突起６の配列パターンに応じて凹凸に変形し、密着保持した半導体ウェーハＷとの間に空気流入用の隙間を生じさせ、保持した半導体ウェーハＷを取り外し可能とする。
【００２２】
保持層１０は、図４に示すように、半導体ウェーハＷを着脱自在に粘着する自己粘着性の密着保持層１１と、この密着保持層１１の裏面に積層接着して一体化される帯電防止層１２とを備えた多層構造の平面円形に形成され、支持基材１のリング形を呈した全周縁部２に接着剤や接着層により接着される。密着保持層１１は、押出成形された可撓性、柔軟性、耐熱性の熱可塑性エラストマーやシリコーンゴムからなる。具体的には、アウトガスの発生等、半導体ウェーハＷの影響を考慮してアクリルエチレン共重合樹脂系、ポリスチレン系、ポリウレタン系、ポリ塩化ビニル系等のエラストマーを用いてシート、フィルム、薄膜に成形される。
【００２３】
帯電防止層１２は、側鎖に化学式３で示される第四級アンモニウム塩を有する帯電防止性樹脂、有機導電ポリマー、金属酸化物、及びカーボンからなる群より選択された少なくとも一種を含有し、複数の支持突起６の平坦な先端部に接着される。
【００２４】
【化３】
2007067348.tif 000004
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ4は炭素数１〜１０のアルキレン基、Ｘ-はアニオンを示す）
【００２５】
半導体ウェーハＷは、基本的には１２インチの丸いシリコンウェーハからなり、鏡面である表面に回路が形成され、裏面が薄くバックグラインドされており、専用ロボットにより密着保持層１１に密着する。この半導体ウェーハＷの周縁部には図２に示すように、結晶方位の判別や位置合わせ用のオリフラＯやノッチが形成される。
【００２６】
基板収納容器２０は、図５や図６に示すように、正面の開口した容器本体２１と、この容器本体２１の正面を開閉する蓋体２５とを備えたフロントオープンボックスタイプに構成され、半導体ウェーハＷを搭載した２５枚又は２６枚の固定搬送治具を上下方向に並べて整列収納する。
【００２７】
容器本体２１は、ポリカーボネート等の材料を使用してフロントオープンボックスに成形され、底面の前部両側と後部中央には、図示しない加工装置搭載用の位置決め具がそれぞれ配設されており、天井の中央部には、自動搬送機に把持されるロボティックフランジ２２が着脱自在に装着される。また、容器本体２１の背面壁内面には、固定搬送治具や半導体ウェーハＷの後部周縁を保持する複数のリヤリテーナ２３が上下方向に並べて装着され、左右両側壁の内面には、固定搬送治具の両側部を水平に保持する複数のティース２４が上下方向に並設される。
【００２８】
蓋体２５は、容器本体２１の開口した正面にエンドレスのシールガスケットを介して嵌合する略矩形の筐体２６と、この筐体２６の開口した正面を被覆する略矩形のカバー２７とを備えて構成される。筐体２６とカバー２７との間には、容器本体２１に嵌合した蓋体２５を施錠、解錠する施錠機構が内蔵され、筐体２６の背面には、半導体ウェーハＷの前部周縁を弾発的に保持する複数のフロントリテーナ２８が上下方向に並べて装着される。
【００２９】
施錠機構は、加工装置により蓋体２５の外部から回転操作される左右一対の回転プレートと、各回転プレートの回転に伴い蓋体２５の内部上下方向に進退動する複数の進退動プレートと、各進退動プレートの先端部に取り付けられ、筐体２６の周壁の貫通孔から出没して容器本体２１の正面内周部の係止穴に干渉する複数の係止爪とから構成される。
【００３０】
上記において、薄い半導体ウェーハＷを工場から他の工場に輸送する場合には、先ず、固定搬送治具の保持層１０の表面に半導体ウェーハＷを専用ロボットにより圧下して隙間なく密着保持させ、この固定搬送治具を基板収納容器２０の容器本体２１に専用ロボットを介して収納し、この容器本体２１に蓋体２５を嵌合し、その後、蓋体２５の施錠機構を施錠操作すれば、薄い半導体ウェーハＷを工場から他の工場に輸送することができる。
【００３１】
また、輸送された半導体ウェーハＷを取り出してボンディングや各種の加工を施したい場合には、先ず、蓋体２５の施錠機構を解錠操作して容器本体２１から蓋体２５を取り外し、固定搬送治具を基板収納容器２０の容器本体２１から専用ロボットにより取り出した後、固定搬送治具の給排孔４にバキューム装置５を接続して吸引動作させれば、固定搬送治具の凸凹に変形した保持層１０から半導体ウェーハＷを専用ロボットにより簡単に吸着して取り外すことができる。
【００３２】
上記構成によれば、保持層１０を密着保持層１１と半導体ウェーハＷの剥離帯電を抑制防止する帯電防止層１２とから形成するので、例え湿度の低い室内で厚さ１００μｍ以下の薄い半導体ウェーハＷを取り扱う場合でも、保持層１０から薄い半導体ウェーハＷをきわめて簡単に取り外すことができ、しかも、静電気に伴う塵埃の付着や半導体ウェーハＷの回路破壊を有効に防止することができる。
【００３３】
また、密着保持層１１の表面ではなく、半導体ウェーハＷの保持に無関係の裏面に帯電防止層１２を積層するので、保持層１０から半導体ウェーハＷに帯電防止剤が移行して汚染を生じさせたり、カーボンパーティクルが発生して汚染の原因になることがない。さらに、帯電防止層１２に、帯電防止性樹脂、有機導電ポリマー、金属酸化物、及びカーボンからなる群より選択された少なくとも一種を含有するので、湿度による悪影響が少なく、湿度依存性を著しく抑制することができる。
【００３４】
次に、図７は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、保持層１０を、上下一対の密着保持層１１と、この一対の密着保持層１１間に挟んで介在接着される帯電防止層１２とから多層構造に形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、保持層１０の構成の多様化を図ることができるのは明らかである。
【００３５】
なお、上記実施形態では支持基材１の表面周縁部２に保持層１０を接着剤により接着したが、何らこれに限定されるものではなく、保持層１０を熱融着により接着しても良い。また、汚染の問題が生じなければ、密着保持層１１に、補強性フィラーや疎水性シリカ等を必要に応じて添加しても良い。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明に係る電子部品用の固定搬送治具の実施例を比較例と共に説明する。
実施例１
図４に示す構造の固定搬送治具を製造し、この固定搬送治具の保持層に口径３００ｍｍの薄い半導体ウェーハを押圧して隙間なく密着保持させ、搬送した後、固定搬送治具の凸凹に変形した保持層から半導体ウェーハを取り外した。この取り外しの際、静電気は発生せず、半導体ウェーハの回路も損傷しなかった。
【００３７】
実施例２
図７に示す構造の固定搬送治具を製造し、この固定搬送治具の保持層に口径３００ｍｍの薄い半導体ウェーハを押圧して隙間なく密着保持させ、搬送した後、固定搬送治具の変形した保持層から半導体ウェーハを取り外した。この取り外しの際、静電気は発生せず、半導体ウェーハの回路も損傷しなかった。
【００３８】
比較例
実施例１に示す固定搬送治具の保持層から帯電防止層を省略し、この固定搬送治具の保持層に口径３００ｍｍの薄い半導体ウェーハを押圧して隙間なく密着保持させ、搬送後、固定搬送治具の凸凹に変形した保持層から半導体ウェーハを取り外した。この際、静電気が発生し、半導体ウェーハの回路がショートして損傷した。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る電子部品用の固定搬送治具の実施形態を示す平面説明図である。
【図２】本発明に係る電子部品用の固定搬送治具の実施形態における半導体ウェーハ保持時の状態を示す平面説明図である。
【図３】本発明に係る電子部品用の固定搬送治具の実施形態における支持基材を示す断面説明図である。
【図４】本発明に係る電子部品用の固定搬送治具の実施形態を示す要部断面説明図である。
【図５】本発明に係る電子部品用の固定搬送治具の実施形態における基板収納容器を示す斜視説明図である。
【図６】本発明に係る電子部品用の固定搬送治具の実施形態における基板収納容器を示す断面説明図である。
【図７】本発明に係る電子部品用の固定搬送治具の第２の実施形態を示す要部断面説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１          支持基材
２          周縁部
３          区画空間
４          給排孔
５          バキューム装置
６          支持突起
１０        保持層
１１        密着保持層
１２        帯電防止層
２０        基板収納容器
Ｗ          半導体ウェーハ（薄板状の電子部品）
【図１】
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【図２】
2007067348.tif 000007
【図３】
2007067348.tif 000008
【図４】
2007067348.tif 000009
【図５】
2007067348.tif 000010
【図６】
2007067348.tif 000011
【図７】
2007067348.tif 000012