(57)【要約】【課題】搬送や輸送の際に薄い半導体ウェーハが損傷したり、破損するおそれを有効に排除することのできる基板用保持具を提供する。【解決手段】保持リングの可撓性を有する粘着層５にバックグラインドされた薄い半導体ウェーハＷを着脱自在に粘着保持させる基板用保持具１であり、保持リングを第一、第二の保持リング２・２Ａとし、この第一、第二の保持リング２・２Ａを上下二段に積層してその近接して相対向する一対の粘着層５の間に薄い半導体ウェーハＷを挟持させ、第一の保持リング２の粘着層５と第二の保持リング２Ａの粘着層５のいずれか一方を強粘着層６とするとともに、他方を弱粘着層７とする。強粘着層６と弱粘着層７が薄い半導体ウェーハＷを全面に亘って挟持し、しかも、上下方向に撓んで搬送時等の振動や衝撃を吸収したり、減衰するので、薄い半導体ウェーハＷを十分に保護することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持リングの可撓性を有する粘着層に薄い半導体ウェーハを着脱自在に粘着保持させる基板用保持具であって、
保持リングを第一、第二の保持リングに分割し、この第一、第二の保持リングを重ねてその対向する一対の粘着層の間に薄い半導体ウェーハを挟み持たせ、第一の保持リングの粘着層と第二の保持リングの粘着層のいずれか一方を強粘着層とするとともに、他方を弱粘着層としたことを特徴とする基板用保持具。
【請求項２】
第一の保持リングは、相互に嵌め合わされる内リングと外リングとを備え、これら内リングと外リングとの間に強粘着層の周縁部を挟み持たせる請求項１記載の基板用保持具。
【請求項３】
第二の保持リングは、相互に嵌め合わされる内リングと外リングとを備え、これら内リングと外リングとの間に弱粘着層の周縁部を挟み持たせる請求項１又は２記載の基板用保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄い半導体ウェーハを保持、搬送、輸送等する際に使用される基板用保持具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハは、薄い半導体パッケージに適合させる観点から、バックグラインド工程で１００μｍ以下、最近では５０μｍ以下の薄さに研削され、シッピングボックスに収納されて搬送されたり、輸送される。しかしながら、半導体ウェーハは、バックグラインドされると、非常に薄く撓み易くなるので、そのままの状態で直接シッピングボックスに収納されると、搬送や輸送の際の振動で損傷したり、破損するおそれがある（特許文献１、２参照）。
【０００３】
そこで、バックグラインドされた薄い半導体ウェーハは、そのままの状態で搬送や輸送に供されるのではなく、ダイシングフレーム等の基板用保持具に保持された状態でシッピングボックスに収納され、搬送や輸送に供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６‐２１６７７５号公報
【特許文献２】特開２０００‐２０８６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の薄い半導体ウェーハは、以上のように基板用保持具に保持された状態でシッピングボックスに収納されるが、基板用保持具の粘着テープに単に保持されるに止まる場合には、振動や衝撃に対する十分な保護が期待できず、依然として搬送や輸送の際に損傷したり、破損するおそれがある。
【０００６】
本発明は上記に鑑みなされたもので、搬送や輸送の際に薄い半導体ウェーハが損傷したり、破損するおそれを有効に排除することのできる基板用保持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、保持リングの可撓性を有する粘着層に薄い半導体ウェーハを着脱自在に粘着保持させる保持具であって、
保持リングを第一、第二の保持リングに分割し、この第一、第二の保持リングを重ねてその対向する一対の粘着層の間に薄い半導体ウェーハを挟み持たせ、第一の保持リングの粘着層と第二の保持リングの粘着層のいずれか一方を強粘着層とするとともに、他方を弱粘着層としたことを特徴としている。
【０００８】
なお、第一の保持リングは、相互に嵌め合わされる内リングと外リングとを備え、これら内リングと外リングとの間に強粘着層の周縁部を挟み持たせることができる。
また、第二の保持リングは、相互に嵌め合わされる内リングと外リングとを備え、これら内リングと外リングとの間に弱粘着層の周縁部を挟み持たせることができる。
【０００９】
ここで、特許請求の範囲における薄い半導体ウェーハには、少なくともバックグラインドされたφ２００、３００、４５０ｍｍのシリコンウェーハ等が含まれる。また、第一、第二の保持リングは、半導体ウェーハ以上の大きさであれば、材質を特に問うものではない。強粘着層は、第一の保持リングが半導体の製造工程でも使用される場合には、少なくとも耐熱性が付与されることが好ましい。さらに、本発明に係る基板用保持具は、薄い半導体ウェーハの搬送や輸送の場合に主に使用されるが、特にこれに限定されるものではなく、半導体の製造工程（例えばハンダリフロー工程等）等でも使用することができる。
【００１０】
本発明によれば、薄い半導体ウェーハは、搬送されたり、輸送される際、第一、第二の保持リングの強粘着層と弱粘着層とに挟み持たれ、これら強粘着層と弱粘着層とが撓んで振動や衝撃を吸収・減衰するので、従来よりも厚く保護される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、搬送や輸送の際に薄い半導体ウェーハが損傷したり、破損するおそれを有効に排除することができるという効果がある。
【００１２】
また、請求項２記載の発明によれば、内リングと外リングとを強粘着層の周縁部を介して嵌め合わせれば、第一の保持リングを簡単に組み立てることができる。また、必要に応じ、強粘着層を簡単に交換することもできる。
また、請求項３記載の発明によれば、内リングと外リングとを弱粘着層の周縁部を介して嵌め合わせれば、第二の保持リングを容易に組み立てることができる。また、弱粘着層の交換も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る基板用保持具の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図２】本発明に係る基板用保持具の実施形態におけるシッピングボックスを模式的に示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る基板用保持具の実施形態における第一、第二の保持リングを模式的に示す断面説明図である。
【図４】本発明に係る基板用保持具の実施形態における第一、第二の保持リングを模式的に示す分解断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における基板用保持具１は、図１ないし図４に示すように、同じ大きさの第一、第二の保持リング２・２Ａを備え、この第一、第二の保持リング２・２Ａを上下二段に積層してその相対向する一対の粘着層５の間にバックグラインドされた薄い半導体ウェーハＷを挟持させる保持具であり、薄い半導体ウェーハＷを挟持した後に専用のシッピングボックス１０に収納される。
【００１５】
第一の保持リング２は、図１、図３、図４に示すように、相互に密嵌される中空の内リング３と外リング４とを備え、これら内リング３の外周面と外リング４の内周面との間に、薄い半導体ウェーハＷに下方から粘着する粘着層５である強粘着層６の周縁部が着脱自在に挟持される。
【００１６】
内リング３と外リング４とは、金属材料で製造される場合には、ステンレスや表面にメッキが施されて錆の発生を防止可能な材料で製造されることが好ましい。これに対し、樹脂を含む成形材料で製造される場合には、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリカーボネート、液晶ポリマー等を含有する成形材料で成形されることが好ましい。
【００１７】
強粘着層６は、例えば自己粘着性、耐熱性、耐候性、難燃性、電気特性等に優れる屈曲可能な薄いシリコーンゴム製のシートからなり、導電フィラー等の各種のフィラーが必要に応じて配合されており、薄い半導体ウェーハＷの大きさ以上の大きさの平面円形に形成される。この強粘着層６は、少なくとも薄い半導体ウェーハＷに粘着する表面が弱粘着層７よりも粘着性に優れる強粘着性とされる。この強粘着性は、例えばシートの材質の選定やシートの表面に鏡面加工を適宜施すことにより実現される。
【００１８】
第二の保持リング２Ａは、図１、図３、図４に示すように、相互に密嵌される中空の内リング３と外リング４とを備え、これら内リング３の外周面と外リング４の内周面との間に、薄い半導体ウェーハＷに上方から粘着する粘着層５である弱粘着層７の周縁部が着脱自在に挟持されており、第一の保持リング２と視覚的に見分けることができるよう所定の模様や色彩等が適宜施される。この内リング３と外リング４とは、第一の保持リング２の内リング３や外リング４と同様の材料で製造される。
【００１９】
弱粘着層７は、例えば強粘着層６と同様に薄いシリコーンゴム製のシートからなり、薄い半導体ウェーハＷの大きさ以上の大きさの平面円形に形成されており、第一、第二の保持リング２・２Ａの積層時に強粘着層６に近接して対向する。この弱粘着層７は、少なくとも薄い半導体ウェーハＷに粘着する表面が強粘着層６よりも粘着性に劣る弱粘着性とされる。この弱粘着性は、例えばシートの材質の選定、シートの表面にシボ加工や凹凸加工を適宜施すことにより実現される。
【００２０】
薄い半導体ウェーハＷは、特に限定されるものではないが、例えばバックグラインド工程で１００μｍ以下、特に５０μｍ以下の薄さに研削されたφ２００ｍｍの割れ易いシリコンウェーハからなる。
【００２１】
シッピングボックス１０は、図２に示すように、例えばトップオープンボックスのボックス本体１１と、このボックス本体１１の開口した上面に着脱自在に嵌合する蓋体１２とを備え、これらボックス本体１１と蓋体１２との間に複数の基板用保持具１が上下方向に積層して収納される。ボックス本体１１と蓋体１２との間には、密封性を向上させる観点からエンドレスのシールガスケットが必要に応じて介在配備される。
【００２２】
ボックス本体１１と蓋体１２とは、所定の樹脂を含有する成形材料によりそれぞれ射出成形される。この成形材料の所定の樹脂としては、例えばポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーといった熱可塑性樹脂やこれらのアロイ等があげられる。
【００２３】
これら成形材料の樹脂には、カーボンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維、金属酸化物、導電性ポリマー等の導電剤やアニオン、カチオン、非イオン系等の各種帯電防止剤が選択的に添加される。また、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、シアノアクリレート系、オキザリックアシッドアニリド系、ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤を添加したり、剛性を向上させるガラス繊維や炭素繊維等を添加することも可能である。
【００２４】
ボックス本体１１の内底面には、基板用保持具１を包囲する複数の位置決めピン１３が所定の間隔で立設される。また、蓋体１２の天井内面には、基板用保持具１を包囲する複数の位置決めピン１４が所定の間隔で選択的に配設される。
【００２５】
上記構成において、基板用保持具１にバックグラインドされた薄い半導体ウェーハＷを挟持させる場合には、第一の保持リング２の緊張した強粘着層６上に薄い半導体ウェーハＷを隙間なく粘着保持させ、第一の保持リング２に第二の保持リング２Ａを積層して薄い半導体ウェーハＷの露出面に緊張した弱粘着層７を粘着すれば、第一、第二の保持リング２・２Ａの強粘着層６と弱粘着層７とに薄い半導体ウェーハＷを安定した姿勢で挟持させることができる。
【００２６】
次に、基板用保持具１に挟持された薄い半導体ウェーハＷをシッピングボックス１０に収納する場合には、シッピングボックス１０のボックス本体１１内に基板用保持具１を水平状態に必要数収納して積層するとともに、この基板用保持具１を複数の位置決めピン１３により位置決めし、ボックス本体１１の開口した上面に蓋体１２を被せて嵌合すれば、薄い半導体ウェーハＷをシッピングボックス１０に複数枚収納することができる。この際、後の取り外し作業を容易にする観点から、各基板用保持具１の第二の保持リング２Ａを上方に位置させることが好ましい。
【００２７】
このようにしてシッピングボックス１０に収納された薄い半導体ウェーハＷは、搬送されたり、輸送されるが、強粘着層６と弱粘着層７とに上下方向から全面に亘って挟持され、しかも、これら強粘着層６と弱粘着層７とが上下方向に撓んで緩衝機能を発揮するので、十分な保護が期待できる。したがって、搬送や輸送の際の振動で薄い半導体ウェーハＷが損傷したり、破損するおそれを有効に排除することができる。
【００２８】
また仮に、薄い半導体ウェーハＷが損傷したり、破損したとしても、強粘着層６や弱粘着層７に薄い半導体ウェーハＷの全面が既に粘着しているので、破損部分が周囲に飛散するおそれがない。したがって、他の薄い半導体ウェーハＷに悪影響を及ぼすことが全くない。
【００２９】
搬送や輸送が終了した後、シッピングボックス１０から取り出した薄い半導体ウェーハＷに各種の加工や処理を施したい場合には、先ず剥離の容易な弱粘着層７に着目し、薄い半導体ウェーハＷから上方の弱粘着層７を剥離して第二の保持リング２Ａを取り外し、図示しないチャックテーブルの表面に薄い半導体ウェーハＷを真空吸着し、その後、薄い半導体ウェーハＷから強粘着層６を剥離して第一の保持リング２を取り外せば、薄い半導体ウェーハＷに各種の加工や処理を施すことができる。
【００３０】
なお、シッピングボックス１０から取り出した薄い半導体ウェーハＷをハンダリフロー工程に供する場合には、後から取り外す第一の保持リング２の強粘着層６に十分な耐熱性を予め付与しておけば良い。こうすれば、ハンダリフロー工程で第一の保持リング２から薄い半導体ウェーハＷを分離することなく、そのまま使用することができ、実に便利である。
【００３１】
上記構成によれば、強粘着層６と弱粘着層７とが薄い半導体ウェーハＷを全面に亘って挟持し、かつ上下方向に撓んで搬送時等の振動や衝撃を吸収したり、減衰するので、薄い半導体ウェーハＷを十分に保護することができ、搬送や輸送の際に薄い半導体ウェーハＷが損傷したり、破損するおそれが全くない。
【００３２】
また、一対の強粘着層６を単に使用するのではなく、強粘着層６と弱粘着層７とを使用して粘着性に差異をもたせるので、薄く脆い半導体ウェーハＷに対する粘着力が過剰になるのを抑制することができる。したがって、薄く脆い半導体ウェーハＷから粘着層５を剥離する際、薄い半導体ウェーハＷがその厚さ方向の中心部付近で破損するのを抑制防止することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では第一の保持リング２に強粘着層６を挟持させ、第二の保持リング２Ａに弱粘着層７を挟持させたが、第一の保持リング２に弱粘着層７を挟持させ、第二の保持リング２Ａに強粘着層６を挟持させても良い。また、第一、第二の保持リング２・２Ａは、半導体ウェーハＷに対応する平面リング形が好ましいが、枠形等でも良い。また、内リング３の外周面と外リング４の内周面のいずれか一方に凹部を、他方には凸部を形成し、これら凹部と凸部とをきつく嵌合して内リング３と外リング４の分離を防止するようにしても良い。
【００３４】
また、上記実施形態では強粘着層６と弱粘着層７とをシリコーンゴム製のシートとしたが、何らこれに限定されるものではない。例えば強粘着層６や弱粘着層７を、フッ素系のゴム、ポリオレフィン系やポリエステル系、ウレタン系のエラストマーフィルム、ポリエステル製のフィルムに再剥離可能なアクリル系やシリコーン系の粘着層５が積層された積層フィルムの加工により形成しても良い。さらに、ボックス本体１１の位置決めピン１３の代わりに位置決め用のガイド片を所定の間隔で配設したり、蓋体１２の位置決めピン１４を省略することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１        基板用保持具
２        第一の保持リング
２Ａ      第二の保持リング
３        内リング
４        外リング
５        粘着層
６        強粘着層
７        弱粘着層
１０      シッピングボックス
１１      ボックス本体
１２      蓋体
Ｗ        半導体ウェーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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