(57)【要約】【課題】  半導体チップの保持装置における従来の問題を解決する。【解決手段】  保持装置は、半導体チップが載置されるホルダと、少なくとも一本の線材をホルダに対して支持する支持手段と、支持手段によって支持された少なくとも一本の線材を選択的に緊張及び弛緩させる調整手段とを備える。この保持装置では、調整手段が少なくとも一本の線材を緊張させると、支持手段によって支持された少なくとも一本の線材が、ホルダ上に載置された半導体チップの上面を押圧する。一方、調整手段が少なくとも一本の線材を弛緩させると、支持手段によって支持された少なくとも一本の線材が、ホルダ上に載置された半導体チップの上面から離間可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを固定保持する保持装置であって、
前記半導体チップが載置されるホルダと、
少なくとも一本の線材を前記ホルダに対して支持する支持手段と、
前記支持手段によって支持された前記少なくとも一本の線材を選択的に緊張及び弛緩させる調整手段と、を備え、
前記調整手段が前記少なくとも一本の線材を緊張させたときは、前記支持手段によって支持された前記少なくとも一本の線材が、前記ホルダ上に載置された前記半導体チップの上面を押圧し、
前記調整手段が前記少なくとも一本の線材を弛緩させたときは、前記支持手段によって支持された前記少なくとも一本の線材が、前記ホルダ上に載置された前記半導体チップの上面から離間可能となる、保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、半導体チップを固定保持する保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの製造工程では、半導体チップに対して一又は複数の処理（例えば加工や検査など）を実施する際に、半導体チップを固定保持する保持装置が用いられる。保持装置は、半導体チップが載置されるホルダと、前記ホルダに半導体チップを固定する固定手段とを備える。固定手段としては、従来、粘着性のテープを用いる態様（特許文献１参照）、上下に移動するクランプを用いる態様（特許文献２参照）、負圧によって半導体チップを吸着する態様（特許文献３参照）等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９２１７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３２２９９号公報
【特許文献３】特開２０１４−０１３８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、テープを用いる態様によると、半導体チップがテープから取り外されるときに、半導体チップに大きな力が加わることによって、半導体チップが破損するという問題が生じ得る。上下に移動するクランプを用いる態様によると、その構造が大型化することから、他の装置と干渉するという問題が生じ得る。負圧によって半導体チップを吸着する態様によると、真空チャンバー内で半導体チップを固定できないという問題が生じ得る。本明細書は、これらの問題の少なくとも一つを解決又は低減し得る技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、半導体チップを固定保持する保持装置を提供する。この保持装置は、半導体チップが載置されるホルダと、少なくとも一本の線材をホルダに対して支持する支持手段と、支持手段によって支持された少なくとも一本の線材を選択的に緊張及び弛緩させる調整手段とを備える。この保持装置では、調整手段が少なくとも一本の線材を緊張させると、支持手段によって支持された少なくとも一本の線材が、ホルダ上に載置された半導体チップの上面（ホルダに対して反対側に位置する面）を押圧する。一方、調整手段が少なくとも一本の線材を弛緩させると、支持手段によって支持された少なくとも一本の線材が、ホルダ上に載置された半導体チップの上面から離間可能となる。
【０００６】
上記した保持装置では、半導体チップをホルダに載置し、線材を緊張させることによって、半導体チップをホルダに対して固定することができる。半導体チップは、ホルダと緊張した線材とによって挟持され、線材の張力によってホルダに押し付けられる。これにより、半導体チップはホルダに対して固定される。一方、半導体チップをホルダから取り外すときは、線材を弛緩させればよい。弛緩した線材は、半導体チップの上面から離間させることができる。これにより、半導体チップに大きな力を加えることなく、半導体チップをホルダから取り外すことができる。この保持装置は、上下に移動するクランプを必要としないので、装置が大型化することを避けることができる。また、負圧を利用する構造でもないので、真空チャンバー内でも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態の保持装置１０を示す平面図。
【図２】同実施形態の保持装置１０を示す正面図。
【図３】同実施形態の保持装置１０を示す背面図。
【図４】図１中のＩＶ−ＩＶ線における断面図。
【図５】同実施形態における線材１６の経路を示す図。
【図６】線材１６を弛緩させた状態の保持装置を示す平面図。
【図７】線材１６を弛緩させた状態の保持装置を示す正面図。
【図８】保持装置１０の一変形例を模式的に示す図。
【図９】保持装置１０の他の一変形例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、一実施形態の保持装置１０について説明する。保持装置１０は、半導体チップ２（半導体チップ２の半製品を含む）を固定保持する装置である。本実施形態の保持装置１０は、例えば半導体チップ２の製造工程において、半導体チップ２に加工、洗浄、検査といった一又は複数の処理を実施する際に用いることができる。なお、本実施形態の保持装置１０は、半導体チップ２の製造工程に限られず、様々な場面で使用することができる。保持装置１０の用途は特に限定されない。
【０００９】
図１から図４に示すように、保持装置１０は、半導体チップ２が載置されるホルダ１２を備えている。ホルダ１２は、概して円板形状を有しており、平面状の上面１２ａと、上面１２ａから垂直に伸びる周側面１２ｂとを有している。周側面１２ｂには、平面状の前面１２ｆ及び後面１２ｒが設けられている。前面１２ｆ及び後面１２ｒは、互いに反対側に位置している。便宜上、以下では、ホルダ１２の上面１２ａに平行な方向を横方向といい、当該横方向に垂直な方向を縦方向という。なお、ホルダ１２は、半導体チップ２が載置可能であればよく、その具体的な構成は特に限定されない。
【００１０】
図４によく示されるように、ホルダ１２の上面１２ａには、半導体チップ２を受け入れる凹部１４が形成されている。凹部１４の開口形状は、半導体チップ２の形状及び大きさに応じて設計されている。それにより、凹部１４に配置された半導体チップ２は、横方向に移動することが禁止される。一方、凹部１４の深さ寸法は、半導体チップ２の厚み寸法よりも小さく設計されている。それにより、凹部１４に配置された半導体チップ２は、凹部１４内へ完全に収容されず、その上面２ａが凹部１４の外側に位置する。ここで、凹部１４には、半導体チップ２の形状や大きさに応じて、一又は複数のスペーサを配置してもよい。
【００１１】
図１から図４に示すように、保持装置１０は、線材１６と、ホルダ１２に対して線材１６を支持する支持手段とを備える。支持手段は、主に、線材１６の一端１６ａが取り付けられた固定部１８と、線材１６の他端１６ｂが取り付けられた調整部２０と、線材１６の中間部分をガイドする前方ガイド２２及び後方ガイド２４とを有する。この保持装置１０では、ホルダ１２に対して支持された線材１６が、半導体チップ２の上面２ａをホルダ１２に向けて押圧することによって、半導体チップ２をホルダ１２に対して固定する。ここで、線材１６の材質は特に限定されず、例えば、金属材料、高分子材料、天然材料又はその他の材料で構成されたものでよい。線材１６の線径や構造についても特に限定されない。
【００１２】
ホルダ１２に対して線材１６を支持する支持手段についても、その構成は特に限定されない。一例ではあるが、本実施形態では、固定部１８、調整部２０及び前方ガイド２２が、ホルダ１２の前面１２ｆ又はその近傍に設けられており、後方ガイド２４が、ホルダ１２の後面１２ｒに設けられている。固定部１８、調整部２０、前方ガイド２２及び後方ガイド２４は、概して円柱形状を有しており、線材１６に曲面で接触するように構成されている。それにより、線材１６が鋭く屈曲することが防止される。
【００１３】
線材１６の屈曲防止に関連して、本実施形態のホルダ１２では、線材１６が接触する部分が曲面状に加工されている。具体的には、図４によく示されるように、上面１２ａと前面１２ｆとが成す角部１２ｃと、上面１２ａと後面１２ｒとが成す角部１２ｄとが、曲面状に加工されている。このように、ホルダ１２又はその他の部材において、線材１６が接触する部分を曲面にすることで、線材１６が鋭く屈曲することを防止することができる。これにより、線材１６の切断だけでなく、ホルダ１２又は他の構成部品の摩耗や破損を防止することができる。なお、線材１６の接触する部分は、曲面に加工することに代えて、ホルダ１２に対して回転可能に支持されたローラ等を設けてもよい。
【００１４】
図５を参照して、線材１６の経路について説明する。図５に示すように、線材１６は、固定部１８から前方ガイド２２、後方ガイド２４、前方ガイド２２を順に経由して、調整部２０まで伸びている。これにより、線材１６は、ホルダ１２の上面１２ａ上を二度通過する。ここで、前方ガイド２２及び後方ガイド２４は互いに同じサイズを有しているので、ホルダ１２の上面１２ａ上では、二本の線材１６が互いに平行に支持される。このような構成によると、図１から図３に示すように、ホルダ１２上の半導体チップ２の二つの縁部を、ホルダ１２に向けて押圧することができる。なお、前方ガイド２２及び後方ガイド２４のサイズ（直径）は、リング又はスリーブ状のアダプタを取り付けることによって、適宜変更することができる。これにより、半導体チップ２のサイズに応じて、ホルダ１２の上面１２ａ上に位置する二本の線材１６の間隔を変更することができる。
【００１５】
調整部２０は、ホルダ１２に対して回転可能に支持されており、線材１６を選択的に緊張及び弛緩させる調整手段としての機能も備える。図６、図７に示すように、調整部２０が一方方向に回転すると、調整部２０に巻かれた線材１６が繰り出されることによって、線材１６が弛緩した状態となる。調整部２０が線材１６を弛緩させると、線材１６を半導体チップ２の上面２ａから離間させることが可能となる。それにより、ホルダ１２に対する半導体チップ２の固定が完全に解除され、半導体チップ２をホルダ１２から取り出すことが可能となる。
【００１６】
その逆に、調整部２０が他方方向へ回転すると、調整部２０に線材１６が巻き取られることによって、線材１６が緊張した状態となる。図１から図４は、線材１６が緊張した状態の保持装置１０を示す。調整部２０が線材１６を緊張させると、ホルダ１２に対して支持された線材１６が、ホルダ１２上に載置された半導体チップ２の上面２ａを接触しながら通過する。緊張させた線材１４が半導体チップ２の上面２ａを押圧することで、半導体チップ２は、ホルダ１２と線材１６とによって挟持され、線材１６の張力によってホルダ１２に押し付けられる。これにより、半導体チップ２はホルダ１２に対してしっかり固定される。なお、ここで説明した調整部２０は、ホルダ１２に対して支持された少なくとも一本の線材１４を選択的に緊張及び弛緩させる調整手段の一例である。保持装置１０は、調整部２０に代えて、又は調整部２０に加えて、様々な構成の調整手段を備えることができる。
【００１７】
本実施形態の保持装置１０は、線材１６を緊張させることによって、半導体チップ２をホルダ１２に対して固定することができ、線材１６を弛緩させることによって、その固定を完全に解除することができる。半導体チップ２をホルダ１２から取り出すときに、半導体チップ２に大きな力を加える必要がないので、半導体チップ２が破損するといった問題を回避することができる。この保持装置１０は、上下に移動するクランプを必要としないので、装置が大型化することを避けることもできる。また、負圧を利用する構造でもないので、真空チャンバー内でも使用することができる。
【００１８】
以上、本明細書が開示する技術の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００１９】
例えば、ホルダ１２に対して線材１６を支持する支持手段の構成は、様々に変更することができる。図８に模式的に示すように、線材１６は、ホルダ１２の前面１２ｆ又はその近傍に設けられた固定部１８及び調整部２０と、ホルダ１２の後面１２ｒ又はその近傍に設けられた二つの後方ガイド１２４とによって支持されてもよい。この場合、固定部１８、調整部２０及び二つの後方ガイド１２４のうちの一又は複数を、横方向に移動可能に構成してもよい。このような構成によると、ホルダ１２の上面１２ａ上を通過する二本の線材１６の間隔Ｄを、半導体チップ２のサイズに応じて変更することができる。
【００２０】
あるいは、図９に模式的に示すように、保持装置１０は、互いに独立した二本の線材１６を有してもよい。この形態では、各々の線材１６が、ホルダ１２の後面１２ｒ又はその近傍に設けられた固定部２１８と、ホルダ１２の前面１２ｆ又はその近傍に設けられた調整部２２０とによって、それぞれ支持されている。この場合、二つの固定部２１８と二つの調整部２２０のうちの一又は複数を、横方向に移動可能に構成してもよい。このような構成によっても、ホルダ１２の上面１２ａ上を通過する二本の線材１６の間隔Ｄを、半導体チップ２のサイズに応じて変更することができる。
【００２１】
ここで、上述したいくつかの実施形態では、一本の線材１６がホルダ１２の上面１２ａを二度通過するか、互いに独立した二本の線材１６を用いることにより、ホルダ１２上の半導体チップ２が実質的に二本の線材１６で固定される構成となっているが、これに限定されるものではない。例えば、一本の線材１６がホルダ１２の上面１２ａを一度だけ通過し、ホルダ１２上の半導体チップ２が一箇所のみで固定される構成であってもよい。あるいは、一又は複数の線材１６がホルダ１２の上面１２ａを三度以上通過し、ホルダ１２上の半導体チップ２が三箇所以上で固定される構造であってもよい。また、ホルダ１２の上面１２ａを通過する複数の線材１６は、互いに平行であってもよいし、平行でなくてもよい。
【００２２】
上述した実施形態では、ホルダ１２の上面１２ａに凹部１４が形成されているが、当該凹部１４は必ずしも必要とされない。凹部１４が存在しなくても、線材１６の張力や経路を適切に設計することによって、半導体チップ２を縦方向及び横方向の両方向に関して十分に固定することができる。あるいは、ホルダ１２の上面１２ａには、凹部１４に代えて、半導体チップ２の横方向の移動を禁止又は抑制する一又は複数の突起を設けてもよい。
【００２３】
本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２４】
２      ：半導体チップ
２ａ    ：半導体チップの上面
１０    ：保持装置
１２    ：ホルダ
１２ａ  ：ホルダの上面
１４    ：凹部
１６    ：線材
１８、１１８、２１８：固定部
２０、１２０、２２０：調整部
２２    ：前方ガイド
２４、１２４：後方ガイド
【図１】
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【図２】
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【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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