JP2001035908A - ウエハ保持具 - Google Patents
ウエハ保持具Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハを保持しても、ウエハに割れが生じな
いウエハ保持具を提供する。 【解決手段】 ウエハ保持具としての真空ピンセット１
０は、真空装置により吸引されてウエハを保持する。真
空ピンセット１０は、溝７を介した吸引によってウエハ
に接触する表面としての外周部３および凸状部４〜６を
有し、溝７の幅は３．５ｍｍ以下である。
いウエハ保持具を提供する。 【解決手段】 ウエハ保持具としての真空ピンセット１
０は、真空装置により吸引されてウエハを保持する。真
空ピンセット１０は、溝７を介した吸引によってウエハ
に接触する表面としての外周部３および凸状部４〜６を
有し、溝７の幅は３．５ｍｍ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ウエハ保持具に
関し、特に、真空装置により吸引してウエハを保持する
ウエハ保持具に関するものである。
関し、特に、真空装置により吸引してウエハを保持する
ウエハ保持具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程においてウ
エハを保持する装置としては、さまざまなものが知られ
ているが、ウエハの表面に傷をつけずに保持する装置と
しては、真空ピンセットが用いられている。
エハを保持する装置としては、さまざまなものが知られ
ているが、ウエハの表面に傷をつけずに保持する装置と
しては、真空ピンセットが用いられている。
【０００３】真空ピンセットは、ウエハの表面と接触す
る真空吸着チップを有する。その真空吸着チップには溝
が形成されており、その溝は真空ポンプに接続される。
溝が形成された面をウエハの表面に接触させた状態で真
空ポンプを作動させるとウエハを吸引により保持するこ
とができる。これにより、ウエハの表面に傷をつけずに
ウエハを保持し、ウエハを移動させることができる。
る真空吸着チップを有する。その真空吸着チップには溝
が形成されており、その溝は真空ポンプに接続される。
溝が形成された面をウエハの表面に接触させた状態で真
空ポンプを作動させるとウエハを吸引により保持するこ
とができる。これにより、ウエハの表面に傷をつけずに
ウエハを保持し、ウエハを移動させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような真空ピンセ
ットを用いてウエハを保持した場合には、ウエハの表面
全体に大きな応力がかかる。ウエハのうち、シリコンウ
エハは比較的強度が高いため大きな応力がかかっても割
れなどが生じることがない。
ットを用いてウエハを保持した場合には、ウエハの表面
全体に大きな応力がかかる。ウエハのうち、シリコンウ
エハは比較的強度が高いため大きな応力がかかっても割
れなどが生じることがない。
【０００５】しかしながら、化合物半導体ウエハは強度
が低いので、従来の真空ピンセットを用いて保持した場
合には、ウエハの表面に大きな応力がかかり、割れが発
生しやすいという問題があった。
が低いので、従来の真空ピンセットを用いて保持した場
合には、ウエハの表面に大きな応力がかかり、割れが発
生しやすいという問題があった。
【０００６】そこで、この発明は上述のような問題を解
決するためになされたものであり、ウエハを保持しても
ウエハに割れが発生するのを防止することができるウエ
ハ保持具を提供することである。
決するためになされたものであり、ウエハを保持しても
ウエハに割れが発生するのを防止することができるウエ
ハ保持具を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ウエハの
表面に発生する割れについて検討した。その結果、真空
吸着チップの溝の幅とウエハの割れ強度（ウエハに割れ
を発生させるのに必要な荷重）との間に相関関係がある
ことがわかった。
表面に発生する割れについて検討した。その結果、真空
吸着チップの溝の幅とウエハの割れ強度（ウエハに割れ
を発生させるのに必要な荷重）との間に相関関係がある
ことがわかった。
【０００８】すなわち、ウエハが真空吸着チップにより
吸着している状態では、ウエハにかかる応力は溝の面積
（溝の幅）と溝内の真空度との積により表わされる。溝
の幅が大きいと、ウエハに加わる応力も大きくなる。こ
の場合、溝のエッジ部や真空吸着チップのエッジ部がウ
エハの表面に強く押付けられウエハの表面に傷が発生す
ることにより、ウエハの割れ強度が低下する。その結
果、ウエハに割れが発生しやすくなる。
吸着している状態では、ウエハにかかる応力は溝の面積
（溝の幅）と溝内の真空度との積により表わされる。溝
の幅が大きいと、ウエハに加わる応力も大きくなる。こ
の場合、溝のエッジ部や真空吸着チップのエッジ部がウ
エハの表面に強く押付けられウエハの表面に傷が発生す
ることにより、ウエハの割れ強度が低下する。その結
果、ウエハに割れが発生しやすくなる。
【０００９】本発明では、真空吸着チップの表面に形成
された溝の幅を最適化することによりウエハが真空吸着
チップに吸着している際にウエハに加わる応力を小さく
することができる。これにより、溝のエッジ部や真空吸
着チップのエッジ部がウエハの表面に強く押付けられる
のを防ぐことができる。その結果、ウエハが割れにくく
なる。
された溝の幅を最適化することによりウエハが真空吸着
チップに吸着している際にウエハに加わる応力を小さく
することができる。これにより、溝のエッジ部や真空吸
着チップのエッジ部がウエハの表面に強く押付けられる
のを防ぐことができる。その結果、ウエハが割れにくく
なる。
【００１０】このような知見に基づいてなされた、この
発明のウエハ保持具は、真空装置により吸引してウエハ
を保持するウエハ保持具であって、溝を介した吸引によ
ってウエハに接触する表面を有し、その溝の幅が３．５
ｍｍ以下である。
発明のウエハ保持具は、真空装置により吸引してウエハ
を保持するウエハ保持具であって、溝を介した吸引によ
ってウエハに接触する表面を有し、その溝の幅が３．５
ｍｍ以下である。
【００１１】このような構成によれば溝の幅が最適化さ
れるため、真空吸着チップのエッジ部や溝のエッジ部が
ウエハの表面に強く押付けられることはない。その結
果、ウエハの表面に傷がつくのを防止することができ
る。
れるため、真空吸着チップのエッジ部や溝のエッジ部が
ウエハの表面に強く押付けられることはない。その結
果、ウエハの表面に傷がつくのを防止することができ
る。
【００１２】また好ましくは、ウエハ保持具は、ウエハ
を保持した状態でウエハを移動させることが可能であ
る。
を保持した状態でウエハを移動させることが可能であ
る。
【００１３】また好ましくは、ウエハ保持具は、比較的
割れが発生しやすい化合物半導体ウエハを保持する。
割れが発生しやすい化合物半導体ウエハを保持する。
【００１４】さらに好ましくは、ウエハ保持具は、ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体ウエハを保持する。
Ｉ−Ｖ族化合物半導体ウエハを保持する。
【００１５】また好ましくは、ウエハ保持具は、ＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体ウエハを保持する。
ＶＩ族化合物半導体ウエハを保持する。
【００１６】さらに好ましくは、溝は複数本設けられて
いる。
いる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００１８】図１は、この発明に従ったウエハ保持具の
平面図であり、図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って
見た断面を示す図である。図１を参照して、ウエハ保持
具としての真空ピンセット１０は、真空吸着チップ１に
より構成される。
平面図であり、図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って
見た断面を示す図である。図１を参照して、ウエハ保持
具としての真空ピンセット１０は、真空吸着チップ１に
より構成される。
【００１９】真空吸着チップ１は、導電性を有する樹脂
により構成される。真空吸着チップ１は、ほぼ直方体形
状であり、その表面には、複数本の溝７が形成されてい
る。溝７は一方向に延びるように、かつそれぞれが一定
の幅Ｗ1を有するように形成されている。
により構成される。真空吸着チップ１は、ほぼ直方体形
状であり、その表面には、複数本の溝７が形成されてい
る。溝７は一方向に延びるように、かつそれぞれが一定
の幅Ｗ1を有するように形成されている。
【００２０】溝７を取囲むように、外周部３が形成され
ている。外周部３は真空吸着チップ１の外周部分に位置
し、閉じた形状とされている。外周部３に取込まれた領
域で、溝７が存在しない部分には、凸状部４〜６が形成
されている。凸状部４〜６は、それぞれ、一定の距離を
隔てて一方向に延びるように形成されている。凸状部４
〜６の表面の高さと外周部３の表面の高さとは同じであ
り、凸状部４〜６の表面の高さは溝７の表面の高さに比
べて高い。
ている。外周部３は真空吸着チップ１の外周部分に位置
し、閉じた形状とされている。外周部３に取込まれた領
域で、溝７が存在しない部分には、凸状部４〜６が形成
されている。凸状部４〜６は、それぞれ、一定の距離を
隔てて一方向に延びるように形成されている。凸状部４
〜６の表面の高さと外周部３の表面の高さとは同じであ
り、凸状部４〜６の表面の高さは溝７の表面の高さに比
べて高い。
【００２１】真空吸着チップ１の大きさは、吸引して保
持するウエハの大きさよりも小さい。真空吸着チップ１
の一端には、柄部８が形成されている。柄部８は、取手
部２と接続されている。溝７内には、孔（図示せず）が
形成されている。この孔が柄部８内の管路および取手部
２内の管路とを接続されており、これらの管路が真空装
置としての真空ポンプに接続されている。
持するウエハの大きさよりも小さい。真空吸着チップ１
の一端には、柄部８が形成されている。柄部８は、取手
部２と接続されている。溝７内には、孔（図示せず）が
形成されている。この孔が柄部８内の管路および取手部
２内の管路とを接続されており、これらの管路が真空装
置としての真空ポンプに接続されている。
【００２２】したがって、真空ポンプが作動すると、取
手部２内の孔および柄部８内の孔を介して溝７内の圧力
が低下する。これにより、溝７の周囲の空気が溝７内へ
流れ込むため、外周部３および凸状部４〜６にウエハを
接触させれば、ウエハを吸引して保持することができ
る。
手部２内の孔および柄部８内の孔を介して溝７内の圧力
が低下する。これにより、溝７の周囲の空気が溝７内へ
流れ込むため、外周部３および凸状部４〜６にウエハを
接触させれば、ウエハを吸引して保持することができ
る。
【００２３】取手部２は、人が把持する部分であり、取
手部２には、溝７内の圧力を調整するためのボタン（図
示せず）が設けられている。
手部２には、溝７内の圧力を調整するためのボタン（図
示せず）が設けられている。
【００２４】図２を参照して、真空吸着チップ１の表面
には、複数本の溝７が形成されている。溝７は、それぞ
れ、紙面の手前から奥へ延びるように形成されている。
溝７の断面形状は、ほぼ矩形状である。溝７間に挟まれ
た領域が凸状部４〜６である。また、溝７を取囲む領域
が外周部３である。外周部３の表面の高さと凸状部４〜
６の表面の高さとはほぼ等しい。
には、複数本の溝７が形成されている。溝７は、それぞ
れ、紙面の手前から奥へ延びるように形成されている。
溝７の断面形状は、ほぼ矩形状である。溝７間に挟まれ
た領域が凸状部４〜６である。また、溝７を取囲む領域
が外周部３である。外周部３の表面の高さと凸状部４〜
６の表面の高さとはほぼ等しい。
【００２５】複数の溝７はそれぞれ接続されているた
め、１つの溝の圧力が低下すると、他の溝の圧力も低下
する。凸状部４〜６のそれぞれの断面も矩形状である。
め、１つの溝の圧力が低下すると、他の溝の圧力も低下
する。凸状部４〜６のそれぞれの断面も矩形状である。
【００２６】図３は、この発明に従った真空ピンセット
の使用状態を示す図である。図３を参照して、この発明
の真空ピンセット１０を使用する際には、まず、真空ポ
ンプ３０を作動させる。これにより、ホース２０内の管
路と取手部２内の管路の圧力が低下するので、真空吸着
チップ１内の溝７の圧力が低下する。
の使用状態を示す図である。図３を参照して、この発明
の真空ピンセット１０を使用する際には、まず、真空ポ
ンプ３０を作動させる。これにより、ホース２０内の管
路と取手部２内の管路の圧力が低下するので、真空吸着
チップ１内の溝７の圧力が低下する。
【００２７】これにより、溝７へ外部から空気が流れ込
む。この状態で、ウエハ１００を外周部３および凸状部
４〜６の表面に接触させることにより、ウエハ１００は
真空吸着チップ１に真空作用により保持される。この状
態で、取手部２を人が把持することにより、ウエハ１０
０を移動させることができる。
む。この状態で、ウエハ１００を外周部３および凸状部
４〜６の表面に接触させることにより、ウエハ１００は
真空吸着チップ１に真空作用により保持される。この状
態で、取手部２を人が把持することにより、ウエハ１０
０を移動させることができる。
【００２８】次に、図１〜３で示すような真空ピンセッ
トを用いてウエハを保持すれば、ウエハの割れ強度がど
のような値になるかを調べた。
トを用いてウエハを保持すれば、ウエハの割れ強度がど
のような値になるかを調べた。
【００２９】まず、図１で示すような真空吸着チップで
あって、溝７の幅Ｗ1の値をさまざまに設定したサンプ
ル（サンプル１〜２７）を製造した。なお、これらのサ
ンプルの大きさは、縦×横が２ｃｍ×２ｃｍとした。
あって、溝７の幅Ｗ1の値をさまざまに設定したサンプ
ル（サンプル１〜２７）を製造した。なお、これらのサ
ンプルの大きさは、縦×横が２ｃｍ×２ｃｍとした。
【００３０】それぞれのサンプルについて、直径が４イ
ンチで両面を鏡面研磨したガリウム−砒素化合物ウエハ
（Ｐ／Ｐウエハ）を、図３で示すような状態で保持させ
た。このとき、溝７内の圧力は、大気圧よりも４００ｍ
ｍＨｇ低い圧力とした。それぞれのサンプルについて、
この状態を３分間保持した。
ンチで両面を鏡面研磨したガリウム−砒素化合物ウエハ
（Ｐ／Ｐウエハ）を、図３で示すような状態で保持させ
た。このとき、溝７内の圧力は、大気圧よりも４００ｍ
ｍＨｇ低い圧力とした。それぞれのサンプルについて、
この状態を３分間保持した。
【００３１】その後、それぞれのサンプルで保持された
ウエハ１００を図４で示すような保持装置１１０の凹面
１１１上に置いた。この状態で、荷重計１２０を介して
矢印１３０で示す方向からウエハ１００に荷重を加え
た。このとき、荷重計１２０の先端でウエハ１００と接
触する部分には、樹脂製のボール１２１を設けた。この
ボール１２１の半径は２ｍｍとした。
ウエハ１００を図４で示すような保持装置１１０の凹面
１１１上に置いた。この状態で、荷重計１２０を介して
矢印１３０で示す方向からウエハ１００に荷重を加え
た。このとき、荷重計１２０の先端でウエハ１００と接
触する部分には、樹脂製のボール１２１を設けた。この
ボール１２１の半径は２ｍｍとした。
【００３２】それぞれのサンプルで保持されたウエハ１
００について、割れが発生する際の荷重（割れ強度）を
測定した。その結果を表１に示す。
００について、割れが発生する際の荷重（割れ強度）を
測定した。その結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】また、その結果を図５に示す。表１および
図５より、溝の幅Ｗ1が３．５ｍｍ以下であれば、割れ
強度が１５ｋｇｆを超え、比較的高い値となっている。
このように、割れ強度が１５ｋｇｆを超えると、ウエハ
を保持した後、他の工程においてウエハが割れる頻度が
大幅に低下する。これにより、ウエハの歩留まりが大幅
に向上する。
図５より、溝の幅Ｗ1が３．５ｍｍ以下であれば、割れ
強度が１５ｋｇｆを超え、比較的高い値となっている。
このように、割れ強度が１５ｋｇｆを超えると、ウエハ
を保持した後、他の工程においてウエハが割れる頻度が
大幅に低下する。これにより、ウエハの歩留まりが大幅
に向上する。
【００３５】そのため、この発明に従った真空ピンセッ
トを用いれば、半導体装置の製造工程において、化合物
半導体ウエハが割れるのを防止でき、歩留まり向上や生
産コストの低減に繋がる。
トを用いれば、半導体装置の製造工程において、化合物
半導体ウエハが割れるのを防止でき、歩留まり向上や生
産コストの低減に繋がる。
【００３６】また、保持するウエハをＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体ウエハとしたところ、表１および図５と同様の
結果が得られた。
物半導体ウエハとしたところ、表１および図５と同様の
結果が得られた。
【００３７】以上、この発明の実施の形態について説明
したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形する
ことが可能である。
したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形する
ことが可能である。
【００３８】まず、真空吸着チップ１の表面に設けられ
た溝７の形状としては、互いに一方向に延びるものに限
られず、互いに異なる方向に延びていてもよい。また、
溝７の幅については、３．５ｍｍ以下とする必要がある
が、その深さについては特に制限はない。
た溝７の形状としては、互いに一方向に延びるものに限
られず、互いに異なる方向に延びていてもよい。また、
溝７の幅については、３．５ｍｍ以下とする必要がある
が、その深さについては特に制限はない。
【００３９】また、溝の形状として直線状のものを示し
たが、溝の形状を円形や瓢箪形のような曲線状とするこ
とも可能である。この場合でも、溝の幅を３．５ｍｍ以
下とする必要がある。なお、円筒形の溝の場合は直径が
３．５ｍｍ以下とする必要がある。
たが、溝の形状を円形や瓢箪形のような曲線状とするこ
とも可能である。この場合でも、溝の幅を３．５ｍｍ以
下とする必要がある。なお、円筒形の溝の場合は直径が
３．５ｍｍ以下とする必要がある。
【００４０】また、真空吸着チップ１の材質としては、
静電気防止などのために導電性のものがよく、さらに、
ウエハと接触した際にウエハに傷がつくのを防止するた
めに、あまり硬度の高くないものがよい。
静電気防止などのために導電性のものがよく、さらに、
ウエハと接触した際にウエハに傷がつくのを防止するた
めに、あまり硬度の高くないものがよい。
【００４１】さらに、真空吸引のために、真空ポンプで
はなく、真空ラインを用いてもよい。また、実施の形態
では、直径が４インチのウエハを保持する場合について
説明したが、さらに直径が大きいウエハを保持してもよ
い。
はなく、真空ラインを用いてもよい。また、実施の形態
では、直径が４インチのウエハを保持する場合について
説明したが、さらに直径が大きいウエハを保持してもよ
い。
【００４２】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００４３】
【発明の効果】この発明のウエハ保持具を用いれば、ウ
エハを保持しても、ウエハに割れが生じる頻度が少なく
なる。そのため、半導体装置の製造工程において、ウエ
ハが破損することがない。その結果、半導体装置の歩留
まりを向上させ、半導体装置の製造コストを低下させる
ことができる。
エハを保持しても、ウエハに割れが生じる頻度が少なく
なる。そのため、半導体装置の製造工程において、ウエ
ハが破損することがない。その結果、半導体装置の歩留
まりを向上させ、半導体装置の製造コストを低下させる
ことができる。
【図１】 この発明に従ったウエハ保持具の平面図であ
る。
る。
【図２】 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た断面を示
す図である。
す図である。
【図３】 この発明に従ったウエハ保持具の使用状態を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図４】 割れ強度の測定方法を説明するための図であ
る。
る。
【図５】 真空吸着チップの溝幅Ｗ1と割れ強度との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
１ 真空吸着チップ、７ 溝、１０ 真空ピンセット、
３０ 真空ポンプ、１００ ウエハ。
３０ 真空ポンプ、１００ ウエハ。
Claims (6)
- 【請求項１】 真空装置により吸引してウエハを保持す
るウエハ保持具であって、溝を介した吸引によってウエ
ハに接触する表面を有し、その溝の幅が３．５ｍｍ以下
である、ウエハ保持具。 - 【請求項２】 ウエハを保持した状態でウエハを移動さ
せることが可能である、請求項１に記載のウエハ保持
具。 - 【請求項３】 化合物半導体ウエハを保持する、請求項
１または２に記載のウエハ保持具。 - 【請求項４】 ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウエハを保持
する、請求項３に記載のウエハ保持具。 - 【請求項５】 ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ウエハを保持
する、請求項３に記載のウエハ保持具。 - 【請求項６】 前記溝が複数本設けられている、請求項
１から５のいずれか１項に記載のウエハ保持具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20589099A JP2001035908A (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | ウエハ保持具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20589099A JP2001035908A (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | ウエハ保持具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035908A true JP2001035908A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16514440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20589099A Pending JP2001035908A (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | ウエハ保持具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001035908A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030012611A (ko) * | 2001-08-02 | 2003-02-12 | 삼성전자주식회사 | 반도체 ｃｍｐ설비의 웨이퍼 진공척 |
| CN107785300A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-09 | 南通皋鑫电子股份有限公司 | 一种真空式吸盘装置 |
-
1999
- 1999-07-21 JP JP20589099A patent/JP2001035908A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030012611A (ko) * | 2001-08-02 | 2003-02-12 | 삼성전자주식회사 | 반도체 ｃｍｐ설비의 웨이퍼 진공척 |
| CN107785300A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-09 | 南通皋鑫电子股份有限公司 | 一种真空式吸盘装置 |
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