(57)【要約】【課題】  真空源から導かれる真空度が不可抗力的に低下した場合であっても確実にウェハを保持可能な真空ピンセットを提供する。【解決手段】  ウェハ１０を吸着する真空吸着面１ａと、真空吸着面１ａにキャピラリーチューブ２を介して接続されたハンドリング本体４と、ハンドリング本体４の内部に設けられ、真空吸着面１ａと連通するバッファタンク５と、バッファタンク５と真空源７とを接続するスパイラルキャピラリーチューブ６とを備えた。【選択図】      図１
2007019172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを吸着する吸着部と、
前記吸着部に接続されたハンドリング本体と、
前記ハンドリング本体の内部に設けられ、前記吸着部と連通するバッファタンクと、
前記バッファタンクと、真空源とを接続するチューブとを備えたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項２】
請求項１に記載の真空ピンセットにおいて、
前記バッファタンクは、前記真空源から前記バッファタンクに導かれる真空が遮断された場合、若しくは、前記真空源の真空度が低下した場合に、通常時に比して容積を増加させる機構を有するものであることを特徴とする真空ピンセット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の真空ピンセットにおいて、
前記チューブの途中に設けられ、前記チューブ内の圧力に応じて体積を変化させる感応式体積変化容器を更に備えたことを特徴とする真空ピンセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハのハンドリングに用いられる真空ピンセットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空源に接続されたチューブを有する真空ピンセットが知られている（例えば、特許文献１参照。）。かかる真空ピンセットによれば、ウェハ吸着部の吸着面にチューブを介して真空が導かれることで、ウェハが吸着保持される。
真空ピンセットのウェハ保持力は、吸着面の真空度や、接触面とウェハとの接触面積に依存する。よって、生産ラインにおいて、真空ピンセットの接触面の洗浄度や、真空源の元圧（すなわち、真空度）の管理が厳密に行われている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１６３６７１号公報（図４）
【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、上述した管理下であっても、吸着面の真空度が不可抗力的に低下する場合がある。例えば、真空源に接続されたチューブが折れ曲がることにより一時的に真空が遮断される場合や、一時的に真空が大量消費されることにより一時的に真空源の元圧が低下する場合がある。このような不可抗力的な真空度の低下が起こると、真空ピンセットのウェハ保持力が瞬時に失われ、ウェハが離脱し、落下してしまう。このため、ウェハ表面が傷ついたり、ウェハ割れが起こる可能性があった。
【０００５】
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、真空源から導かれる真空度が不可抗力的に低下した場合であっても確実にウェハを保持可能な真空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】
【０００６】
本発明に係る真空ピンセットは、ウェハを吸着する吸着部と、
前記吸着部に接続されたハンドリング本体と、
前記ハンドリング本体の内部に設けられ、前記吸着部と連通するバッファタンクと、
前記バッファタンクと、真空源とを接続するチューブとを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、以上説明したように、バッファタンクを設けることで、真空源から導かれる真空度が不可抗力的に低下した場合であっても、吸着部における真空度の低下を抑制することができる。よって、真空ピンセットにより確実にウェハを保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による真空ピンセットを示す図である。
図１に示す真空ピンセットは、ウェハ吸着先端チップ１を有している。ウェハ吸着先端チップ１は、ウェハと接触する真空吸着面１ａを有している。真空吸着面１ａは、後述する真空源７から真空が供給されるように構成されている。ここで、真空が供給されるとは、真空源７により真空引きされることにより、真空状態が導かれることをいう（以下同様）。真空吸着面１ａは、金属製のキャピラリーチューブ２と連通している。キャピラリーチューブ２は、ハンドリング本体４内に設けられたバッファタンク５と連通している。
【００１０】
バッファタンク５は、所定の容積を有する真空容器であって、真空度を一定に維持するように構成されている。ここで、バッファタンク５の容積は、真空遮断時の真空度維持時間、つまり、ウェハ保持時間に応じて、適宜決定することができる。バッファタンク５の真空リーク量が一定であるとすると、バッファタンク５の容積が大きいほど、真空遮断時のウェハ保持時間は長くなる。バッファタンク５は、真空リーク量が許容量となるように、金属や樹脂等の材料により形成されている。
【００１１】
キャピラリーチューブ２の途中には、開閉弁３ａが設けられている。この開閉弁３ａは、ハンドリング本体４の内部に配置されている。開閉弁３ａは、ハンドリング本体４に設けられた真空ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３により開閉されるように構成されている。
【００１２】
バッファタンク５は、スパイラルキャピラリーチューブ（以下「チューブ」という。）６の一端と連通している。チューブ６の他端は、真空源７に接続されている。真空源７は、例えば、工場の真空ライン系や、真空ポンプである。真空源７は、多数の装置により共有されている場合が多い。このため、多数の装置で同時に真空が大量消費された場合には、既述したように、真空源７の真空度が低下し得る。
【００１３】
次に、上記真空ピンセットを用いたウェハ１０のハンドリングについて説明する。
作業者は、先ず、真空ピンセットのハンドリング本体４を持ち、ウェハ吸着先端チップ１の真空吸着面１ａをウェハ１０の裏面に近づける。
次に、作業者は、ハンドリング本体４に設けられた真空ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３を押圧（ＯＮ）する。これにより、開閉弁３ａが開弁操作される。その結果、真空源７の真空が、チューブ６、バッファタンク５および金属キャピラリーチューブ２を介して、ウェハ吸着先端チップ１の真空吸着面１ａに導かれる。これにより、真空吸着面１ａとウェハ１０裏面との間に真空状態が形成されるため、ウェハ１０はウェハ吸着先端チップ１に吸着保持される。このようにして、真空ピンセットでハンドリングされたウェハ１０は、作業者によって任意作業に処される。そして、任意作業後、真空ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３を離す（ＯＦＦする）と、開閉弁３ａが閉弁操作される。これにより、ウェハ吸着先端チップ１の真空吸着面１ａへの真空供給が中止され、該真空吸着面１ａからウェハ１０が離れる。
【００１４】
上記真空ピンセットのウェハ保持力は、ウェハ１０を吸着する真空吸着面１ａの真空度に依存する。真空源７から真空ピンセットへの真空の供給が遮断された場合、真空吸着面１ａの真空度は、真空吸着面１ａの側面からの真空リーク量と、真空吸着面１ａから真空源７までの容積に依存する。真空リーク量が少ないほど、また該容積が大きいほど、真空吸着面１ａの真空度が長く保たれる。本実施の形態１では、該容積を、バッファタンク５の容積分だけ増大させることができる。
【００１５】
以上説明した本実施の形態１では、ハンドリング本体４の内部にバッファタンク５が設けられる。これにより、スパイラルキャピラリーチューブ６が折れ曲がることによる真空供給の遮断や、他の装置等で真空が大量消費されることによる真空源７の元圧の低下が一時的にあった場合であっても、バッファタンク５により真空吸着面１ａの真空度の低下が抑制される。よって、真空ピンセットのウェハ保持力が維持され、ウェハの落下を防止することができる。これにより、ウェハ割れや、ウェハ表面の傷付けを防止することができ、ウェハ上に形成される半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００１６】
なお、本実施の形態１では、キャピラリーチューブ２は金属製であるが、ウェハ１０の加重に対する強度を有していれば、樹脂製であってもよい。また、本実施の形態１では、真空ピンセットの移動範囲を広くするために、スパイラルキャピラリーチューブ６を用いているが、スパイラル形状を有していないチューブを用いてもよい。
【００１７】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２による真空ピンセットを示す図である。
上記実施の形態１による真空ピンセットによれば、所定の容積を有するバッファタンク５がハンドリング本体４の内部に設けられている。
これに対して、図２に示す真空ピンセットは、バッファタンク５Ａが蛇腹管により構成されている。つまり、バッファタンク５Ａは、該タンク５Ａ内の圧力に応じて、自動的に容積を増加もしくは減少可能に構成されている。具体的には、タンク５Ａ内の圧力が高い場合（大気圧側）には、図中に矢印で示すように、バッファタンク５Ａが伸張することにより、バッファタンク５Ａの容積が増大する。一方、タンク５Ａ内の圧力が低い場合（真空側）には、バッファタンク５Ａが収縮することにより、バッファタンク５Ａの容積が減少する。なお、バッファタンク５Ａが最も収縮した場合でも、バッファタンク５Ａは一定の容積を有している。
バッファタンク５Ａ以外の構成要素は、上記実施の形態１と同様であるため、本実施の形態２においては説明を省略する。
【００１８】
既述したように、真空ピンセットを用いてウェハをハンドリングする際に、真空源７から真空ピンセットへの真空供給が遮断される場合や、真空源７の真空度が低下する場合がある。これらの場合、時間の経過に伴って、バッファタンク５Ａ内の真空度が徐々に低下してしまう。すなわち、そのままの状態では、真空吸着面１ａの真空度が低下してしまい、ウェハ１０が落下する可能性がある。
本実施の形態２では、かかる場合に、バッファタンク５Ａが徐々に伸張されることで、バッファタンク５Ａの容積が徐々に大きくされる。これにより、バッファタンク５Ａ内の真空度が一定に保たれる。すなわち、バッファタンク５Ａが伸張可能な間は、真空吸着面１ａにおける真空度の低下が抑制される。従って、真空ピンセットのウェハ保持力が維持される。
【００１９】
従って、本実施の形態２によれば、真空源７から真空ピンセットへの真空供給が遮断された場合や、真空源７の真空度が低下した場合であっても、バッファタンク５Ａを徐々に伸張することでバッファタンク５Ａ内の真空度を一定に保つことができる。これにより、真空吸着面１ａにおける真空度の低下を抑制することができる。その結果、実施の形態１よりも長時間、真空ピンセットのウェハ保持力を維持することができる。
【００２０】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３による真空ピンセットを示す図である。
図３に示す真空ピンセットは、チューブ６の途中に圧力感応式の体積変化容器８が設けられている。この体積変化容器８は、真空ピンセットを使用する作業者が視認しやすい箇所、例えば、ハンドリング本体４に隣接した箇所に設けることが望ましい。体積変化容器８は、チューブ６内の圧力に応じて、体積を変化可能に構成されている。具体的には、チューブ６内の圧力が高い場合には、体積変化容器８は収縮、すなわち、体積変化容器８の体積が減少する。一方、チューブ６内の圧力が低い場合には、体積変化容器８は膨張、すなわち、体積変化容器８の体積は増大する。
なお、体積変化容器以外の構成要素は、上記実施の形態１と同様であるため、本実施の形態３においては説明を省略する。
【００２１】
既述したように、真空ピンセットを用いてウェハをハンドリングする際に、真空源７から真空ピンセットへの真空供給が遮断される場合や、真空源７の真空度が低下する場合がある。これらの場合、一定時間は、バッファタンク５を具備することで、真空吸着面１ａにおける真空度の低下を抑制することができる。しかし、真空遮断が更に継続すると、チューブ６内の真空度が低下し始め、さらには真空吸着面１ａにおける真空度が低下し始める。
【００２２】
本実施の形態３では、チューブ６内の真空度の低下を体積変化容器８の状態から作業者に認識させることで、真空ピンセットの使用を中止させることができる。従って、結果的に、ウェハ割れや、ウェハ表面の傷付けを防止することができ、ウェハ上に形成される半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００２３】
なお、本実施の形態３では、上記実施の形態１の真空ピンセットに体積変化容器８を付加しているが、上記実施の形態２の真空ピンセットに体積変化容器８を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１による真空ピンセットを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２による真空ピンセットを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３による真空ピンセットを示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ウェハ吸着先端チップ、  １ａ  真空吸着面、  ２  金属製キャピラリーチューブ、  ３  真空ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、  ３ａ  開閉弁、  ４  ハンドリング本体、  ５，５Ａ  バッファタンク、  ６  チューブ（スパイラルキャピラリーチューブ）、  ７  真空源、  ８  圧力感応式体積変化容器、  １０  ウェハ。
【図１】
2007019172.tif 000003
【図２】
2007019172.tif 000004
【図３】
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