JP2003258075A - シリコンウエーハ挟持用ピンセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的高温雰囲気中における使用が可能であっ
て、機械的強度を有し、かつ挟持するウエーハにキズ、
クラックを生じさせない。 【解決手段】ピンセットは、ステンレス鋼から作られた
上側板材１１及び下側板材１２を備え、それらの基端が
接合される。上側板材の先端に第１折曲り部１１ｂと平
行部１１ｃから成るクランク部１１ａが形成され、下側
板材の先端に平行部に臨む第２折曲り部１２ａが形成さ
れ、シリコンウエーハ１３に接触する平行部及び第２折
曲り部が耐熱性樹脂によりそれぞれ被覆される。被覆片
１４が平行部の両面及び第２折曲り部の片面に耐熱性樹
脂接着剤１６により接着されて平行部及び第２折曲り部
が被服片及び耐熱性接着剤によりそれぞれ被覆される。
上側板材が下側板材に被さるように折り曲げられ、下側
板材が上側板材に沿うように同方向に折り曲げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置、
液晶製造装置におけるウェーハの保持や、半導体等の製
造過程における熱処理工程、研磨工程、洗浄工程、乾燥
工程などの工程間でウェーハを移送する際に使用するシ
リコンウエーハ挟持用ピンセットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、近年のＩＣ、ＬＳＩといった電子
デバイスの高集積度化、高性能化に伴ない、半導体基板
上に構成される回路は益々微細化している。こうした微
細化の流れに従って、半導体基板の汚染、パーティク
ル、及び微小欠陥などの発生がより大きな問題となって
きている。こうした背景から、ウェーハを保持、また
は、移送する際に直接接触するピンセットとして、空気
を吸引するすることによりそのウエーハを吸着させる真
空ピンセットが知られている。この真空ピンセットで
は、ウエーハを吸着して保持、又は移送を行い、その後
真空吸引を解除すればウェーハをその真空ピンセットか
ら簡単に剥離することができるようになっている。しか
し、ウェーハが両面研磨となり、ウェーハ、真空ピンセ
ット共に光学研磨面（鏡面）であるため両者の密着度が
増大し、吸引を解除しても剥離できず、また、吸引解除
後に微小加圧して真空破壊をおこなっても剥離できない
ケースが発生した。また、この真空ピンセットは、ウエ
ーハを真空により実際に吸着させるピンセット本体の他
に、真空吸引を行う吸引装置を必要とし、ピンセット自
体が大型化する不具合があった。

【０００３】一方、一般産業において比較的小さなもの
を挟持するピンセットとして、ステンレス鋼から作られ
た上側板材及び下側板材から成るものが知られている。
このピンセットでは、上側板材及び下側板材のそれぞれ
の先端を所定の間隔をあけた状態でその上側板材及び下
側板材の基端が接合され、上側板材及び下側板材の略中
央部分を両側から挟むようにして、それぞれの先端が近
づくようにように上側板材及び下側板材を湾曲させるこ
とにより、その互いに近づく先端で被挟持物を挟持可能
に構成される。このような一般産業において使用されて
いるピンセットは、上述した真空ピンセットのように吸
引装置なるもの必要とせず、比較的小さなものであり、
このピンセットを用いてシリコンウエーハを挟持するこ
とができるならば、その取り扱いが真空ピンセットを用
いていた従来に比較して容易になるものと期待される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般産業にお
けるピンセットは、その素材がステンレス鋼から成り、
そのステンレス鋼から成る上側板材及び下側板材の先端
で、シリコンウエーハを直接挟持すると、そのウェーハ
が金属に汚染される他に、そのウェーハにキズ、クラッ
クが発生するなどの問題が生ずる。この点を解消するた
めに、樹脂によりピンセット自体を構成させるか、或い
はその樹脂によりウエーハを挟持するピンセットの先端
部分を構成することも考えられるが、ウェーハに金属汚
染等を生じさせないような樹脂は、ステンレス鋼に比較
して比較的柔軟なものになり、ウエーハを十分に挟持す
ることができない問題点がある。また、樹脂によりピン
セットの先端部分を構成させる場合には、ステンレス鋼
と樹脂による先端部に接合部の構造が複雑になり、ピン
セットの単価を押し上げる不具合もある。更に、半導体
等の製造過程における熱処理工程、研磨工程、洗浄工
程、乾燥工程は、比較的高温雰囲気中で行われ、周囲の
雰囲気における不純物ガスの発生を防止する必要もあ
る。本発明の目的は、比較的高温雰囲気中における使用
が可能であって、機械的強度を有し、かつ挟持するウエ
ーハに金属汚染等を生じさせないシリコンウエーハ挟持
用ピンセットを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、ステンレス鋼から作られた上側板材
１１及び下側板材１２を備え、上側板材１１及び下側板
材１２のそれぞれの先端を所定の間隔をあけて上側板材
１１及び下側板材１２の基端が接合され、上側板材１１
及び下側板材１２をそれぞれの先端が近づくようによう
に湾曲させることによりそれらの先端でシリコンウエー
ハ１３を挟持可能に構成されたピンセットの改良であ
る。その特徴ある構成は、上側板材１１の先端に第１折
曲り部１１ｂと平行部１１ｃから成るクランク部１１ａ
が下側板材１２から遠ざかる方向に形成され、下側板材
１２の先端に平行部１１ｃに臨むように折り曲げられた
第２折曲り部１２ａが形成され、シリコンウエーハ１３
に接触する平行部１１ｃ及び第２折曲り部１２ａが耐熱
性樹脂１４，１６によりそれぞれ被覆されたところにあ
る。

【０００６】この請求項１に記載されたシリコンウエー
ハ挟持用ピンセットでは、真空ピンセットのように吸引
装置成るもの必要とせず、比較的小さなものであり、そ
の取り扱いが容易になる。また、シリコンウエーハ１３
に直接接触することとなる平行部１１ｃ及び第２折曲り
部１２ａを耐熱性樹脂によりそれぞれ被覆するので、挟
持したシリコンウエーハ１３に金属汚染を生じさせるこ
とはなく、また、キズ、クラック等を発生させない。ま
た、ピンセット１０の全体は比較的強度の強いステンレ
ス鋼により構成されるので、ウエーハ１３を十分に挟持
することができる。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、平行部１１ｃ又は第２折曲り部１２ａを被
覆可能な大きさの耐熱性樹脂から成る被覆片１４が平行
部１１ｃの両面及び第２折曲り部１２ａの第１折曲り部
１１ｂ側片面に耐熱性樹脂接着剤１６によりそれぞれ接
着されて平行部１１ｃ及び第２折曲り部１２ａが被服片
１４及び耐熱性接着剤１６によりそれぞれ被覆されたシ
リコンウエーハ挟持用ピンセットである。この請求項２
に記載されたシリコンウエーハ挟持用ピンセットでは、
被覆片１４及び耐熱性接着剤１６により平行部１１ｃ及
び第２折曲り部１２ａを被覆するので、その構造が単純
になり、比較的安価なピンセット１０を得ることがで
き、また比較的高温雰囲気中での使用を可能にする。

【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、上側板材１１が下側板材１２に被さ
るように折り曲げられ、下側板材１２が上側板材１１に
沿うように同方向に折り曲げられたシリコンウエーハ挟
持用ピンセットである。この請求項３に記載されたシリ
コンウエーハ挟持用ピンセットでは、図３に示すよう
に、例えば先端で挟持したシリコンウエーハ１３を所定
の凹部１７に収容させる場合、又はそのような凹部１７
に収容されたシリコンウエーハ１３をその凹部１７から
取り出す作業を比較的容易に行うことが可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、本発明のシリコ
ンウエーハ挟持用ピンセット１０は、ステンレス鋼から
作られた上側板材１１及び下側板材１２を備える。これ
らの上側板材１１及び下側板材１２はそれぞれ弓形に湾
曲するように作られ、それらの先端を所定の間隔をあけ
た状態で互いに外側に膨らむようにして上側板材１１及
び下側板材１２の基端が重合され、その重合された基端
が互いに接合される。図示しないが、このように基端が
互いに接合された上側板材１１及び下側板材１２の全表
面は、ポリフッ化フルオロエチレン（商標名：テフロ
ン）による被膜が形成される。この実施の形態における
上側板材１１は、下側板材１２に被さるように略への字
状に折り曲げられ、その一方で、下側板材１２はそのよ
うに折り曲げられた上側板材１１に沿うようにその上側
板材１１と同方向に折り曲げられる。このように上側板
材１１及び下側板材１２のそれぞれの基端が接合されて
構成されたピンセット１０は、上側板材１１及び下側板
材１２の略中央部分を両側から挟むようにして、それぞ
れの先端が近づくようにように上側板材１１及び下側板
材１２を湾曲させることにより、それらの先端でシリコ
ンウエーハ１３を挟持可能に構成される。

【００１０】上側板材１１の先端にはクランク部１１ａ
が下側板材１２から遠ざかる方向に形成され、このクラ
ンク部１１ａは第１折曲り部１１ｂと平行部１１ｃから
構成される。第１折曲り部１１ｂは、上側板材１１の先
端を下側板材１２から遠ざかる方向に折り曲げることに
より形成される。平行部１１ｃは、そのように折り曲げ
られた第１折曲り部１１ｂを更に逆方向に略直角に折り
返し、その第１折曲り部１１ｂ近傍の上側板材１２と略
平行になるように形成される。一方、下側板材１２の先
端はその平行部１１ｃに臨むように折り曲げられて、下
側板材１２の先端に第２折曲り部１２ａが形成される。
本発明の特徴ある構成は、シリコンウエーハ１３を挟持
したときに、そのシリコンウエーハ１３に接触する平行
部１１ｃ及び第２折曲り部１２ａが耐熱性樹脂によりそ
れぞれ被覆されたところにある。

【００１１】図１の拡大図に示すように、この実施の形
態では、平行部１１ｃ及び第２折曲り部１２ａが被覆片
１４及び耐熱性接着剤１６によりそれぞれ被覆される。
被覆片１４は耐熱性樹脂から作られた板材であって、平
行部１１ｃ又は第２折曲り部１２ａを被覆可能な大きさ
に形成される。この被覆片１４に用いる耐熱性樹脂から
作られた板材としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂等から成るものが挙げられる。被覆
片１４及び耐熱性接着剤１６により被覆される平行部１
１ｃ及び第２折曲り部１２ａの表面から、その表面を被
覆するポリフッ化フルオロエチレンから成る皮膜を除去
した後、図２の実践矢印で示すようにこの被覆片１４を
平行部１１ｃの両面及び第２折曲り部１２ａの第１折曲
り部１１ｂ側片面に押し当て、耐熱性樹脂接着剤１６に
よりそれぞれ接着することにより被覆片１４及び耐熱性
接着剤１６により平行部１１ｃ及び第２折曲り部１２ａ
をそれぞれ被覆する。この被覆片１４の接着に用いる耐
熱性樹脂接着剤１６としては、ポリイミド樹脂、エポキ
シ樹脂、シリコーン樹脂等から成る接着剤１６が挙げら
れる。

【００１２】このように構成されたシリコンウエーハ用
ピンセット１０では、従来用いられている真空ピンセッ
トのように吸引装置成るもの必要とせず、比較的小さな
ものであり、その取り扱いが真空ピンセットを用いてい
た従来に比較して容易になる。また、シリコンウエーハ
１３に直接接触することとなる平行部１１ｃ及び第２折
曲り部１２ａを耐熱性樹脂によりそれぞれ被覆したの
で、挟持したシリコンウエーハ１３に金属汚染を生じさ
せることはなく、キズ、クラック等の不具合を発生させ
ることもない。また、ピンセット１０の全体は比較的強
度の強いステンレス鋼から成る上側板材１１及び下側板
材１２により構成されるので、ウエーハ１３を十分に挟
持することができる。また、平行部１１ｃ及び第２折曲
り部１２ａを被覆片１４及び耐熱性接着剤１６により被
覆するので、樹脂によりピンセットの先端部分を構成さ
せる場合に比較してその構造が単純になり、比較的安価
なピンセット１０を得ることができる。

【００１３】また、上側板材１１及び下側板材１２をそ
れぞれステンレス鋼により構成し、それらの平行部１１
ｃ及び第２折曲り部１２ａを耐熱性樹脂から成る被覆片
１４及び耐熱性接着剤１６により被覆するので、比較的
高温雰囲気中での使用が可能になり、被覆片１４及び耐
熱性接着剤１６により被覆される先端部分以外の上側板
材１１及び下側板材１２をポリフッ化フルオロエチレン
から成る皮膜により被覆するので、このピンセット１０
から不純物ガスが発生することもない。更に、この実施
の形態では、上側板材１１及び下側板材１２をそれぞれ
折り曲げるので、図３に示すように、例えば先端で挟持
したシリコンウエーハ１３を所定の凹部１７に収容させ
る場合、又はそのような凹部１７に収容されたシリコン
ウエーハ１３をその凹部１７から取り出す作業を比較的
容易に行うことが可能になる。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、上
側板材の先端に第１折曲り部と平行部から成るクランク
部を形成し、下側板材の先端に平行部に臨むように折り
曲げられた第２折曲り部を形成し、シリコンウエーハに
接触する平行部及び第２折曲り部を耐熱性樹脂によりそ
れぞれ被覆したので、挟持したシリコンウエーハに金属
汚染を生じさせることはなく、キズ、クラック等を発生
させないピンセットを得ることができる。また、このピ
ンセットは、従来使用されている真空ピンセットのよう
に吸引装置成るもの必要とせず、また、ピンセットの全
体は比較的強度の強いステンレス鋼により構成されるの
で、ウエーハを十分に挟持することができ、かつその取
り扱いが容易なピンセットを得ることができる。また、
平行部及び第２折曲り部を被服片及び耐熱性接着剤によ
りそれぞれ被覆すれば、その構造が単純になり、比較的
安価なピンセットを得ることができ、また比較的高温雰
囲気中での使用が可能になる。更に、上側板材及び下側
板材をそれぞれ略への字状に折り曲げれば、例えば先端
で挟持したシリコンウエーハを所定の凹部に収容させる
場合、又はそのような凹部に収容されたシリコンウエー
ハをその凹部から取り出す作業を比較的容易に行うこと
が可能なピンセットを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピンセットを示す正面図。

【図２】その先端部を示す斜視図。

【図３】そのピンセットの使用状態を示す概念図。

【符号の説明】

１０ シリコンウエーハ挟持用ピンセット １１ 上側板材 １１ａ クランク部 １１ｂ 第１折曲り部 １１ｃ 平行部 １２ 下側板材 １２ａ 第２折曲り部 １３ シリコンウエーハ １４ 被覆片（耐熱性樹脂） １６ 耐熱性樹脂接着剤（耐熱性樹脂）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス鋼から作られた上側板材(11)
   及び下側板材(12)を備え、前記上側板材(11)及び前記下
   側板材(12)のそれぞれの先端を所定の間隔をあけて前記
   上側板材(11)及び前記下側板材(12)の基端が接合され、
   前記上側板材(11)及び前記下側板材(12)をそれぞれの先
   端が近づくようにように湾曲させることによりそれらの
   先端でシリコンウエーハ(13)を挟持可能に構成されたピ
   ンセットにおいて、 前記上側板材(11)の先端に第１折曲り部(11b)と平行部
   (11c)から成るクランク部(11a)が前記下側板材(12)から
   遠ざかる方向に形成され、 前記下側板材(12)の先端に前記平行部(11c)に臨むよう
   に折り曲げられた第２折曲り部(12a)が形成され、 前記シリコンウエーハ(13)に接触する前記平行部(11c)
   及び第２折曲り部(12a)が耐熱性樹脂(14,16)によりそれ
   ぞれ被覆されたことを特徴とするシリコンウエーハ挟持
   用ピンセット。
2. 【請求項２】 平行部(11c)又は第２折曲り部(12a)を被
   覆可能な大きさの耐熱性樹脂から成る被覆片(14)が前記
   平行部(11c)の両面及び前記第２折曲り部(12a)の第１折
   曲り部(11b)側片面に耐熱性樹脂接着剤(16)によりそれ
   ぞれ接着されて前記平行部(11c)及び前記第２折曲り部
   (12a)が前記被服片(14)及び耐熱性接着剤(16)によりそ
   れぞれ被覆された請求項１記載のシリコンウエーハ挟持
   用ピンセット。
3. 【請求項３】 上側板材(11)が下側板材(12)に被さるよ
   うに折り曲げられ、前記下側板材(12)が前記上側板材(1
   1)に沿うように同方向に折り曲げられた請求項１又は２
   記載のシリコンウエーハ挟持用ピンセット。