JP2004153157A - Vacuum pincette and semiconductor wafer carrying method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LSI製造工程及び検査工程のラインで用いられ、特に薄型の半導体ウェハの搬送時に適用される真空ピンセット及び半導体ウェハ搬送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
LSI製造におけるウェハ工程では、製造ラインに沿った半導体ウェハの搬送が不可欠である。複数のウェハの収容、搬送にウェハキャリアが用いられる。ウェハキャリアからウェハを1枚ずつ真空吸着アーム(エアーピンセット)で抜き出す、ウェハキャリアにウェハを1枚ずつ真空吸着アーム(エアーピンセット)で収容するといった作業が一般に行われている。近年、半導体ウェハは大径化され、薄厚化の傾向にある。薄厚化すると、ウェハの自重によるたわみ、反り、最悪には割れる危険性がある。
【0003】
上述のようなエアーピンセットの取り扱いが困難な薄型半導体ウェハは現状では作業者が取り扱う。例えば、ウェハ裏面研削工程などを経た100μm以下に加工した薄型ウェハの取り扱いである。このような薄型ウェハは、積み重ね型ウェハキャリアに納められている状態がある。積み重ね型ウェハキャリアでは、複数の薄型ウェハそれぞれが緩衝フィルムを挟んで積み重ねられている。作業者は静電気対策及び防塵用ビニール手袋等を装着し、手によるハンドリングで各種製造装置のチャックテーブルなどに搬送している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
半導体ウェハは大径化され、薄厚化すると、ウェハの自重によるたわみ、反りが著しく、通常の製造ラインでのエアーピンセットの取り扱いはできなくなる。結局、このような薄型ウェハは作業者の手による取り扱いが増える。積み重ね型ウェハキャリアから薄型ウェハを取り出す場合、または積み重ね型ウェハキャリアに薄型ウェハを納める場合、作業者はウェハ外周部の一点を摘み上げてから両手扱いに移行している。そのため、ウェハに極度の歪みが与えられ、割れを発生させる危険性がある。これにより、薄型ウェハの取り扱いは損傷を懸念して、作業効率を上げられない。
【0005】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、薄型半導体ウェハの搬送時、操作時に容易な取り扱いを伴ってウェハの品質を保持できる真空ピンセット及び半導体ウェハ搬送方法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の[請求項1]に係る真空ピンセットは、
それぞれ通気孔が設けられた複数の吸着パッドと、
前記吸着パッド各々に設けられ通気配管を兼ねた支持部と、
前記吸着パッドにおける流体の調整を現出するポンプ機構と、
を具備したことを特徴とする。
【0007】
上記本発明に係る真空ピンセットによれば、複数の吸着パッドによって、吸着対象物は分散保持される。これにより、取り扱いに十分な注意の必要な薄型ウェハなどは自重によるたわみ等、ストレスが軽減される。
【0008】
本発明の[請求項2]に係る真空ピンセットは、[請求項1]に従属し、
前記吸着パッドは、吸着対象物の中央付近に少なくとも一つ、吸着対象物の周囲付近に適当な間隔をもって複数設けられるように配されていることを特徴とする。吸着対象物が薄いものを想定した場合、たわみを軽減する構成となる。
【0009】
本発明の[請求項3]に係る真空ピンセットは、[請求項1]または[請求項2]に従属し、
前記支持部は、弾性部材でなることを特徴とする。吸着対象物の損傷を防止する。
【0010】
本発明の[請求項4]に係る真空ピンセットは、[請求項1]〜[請求項3]いずれかに従属し、
前記ポンプ機構は電動モータポンプであることを特徴とする。吸着対象物の保持時間を長くする。
【0011】
本発明の[請求項5]に係る半導体ウェハの搬送方法は、
複数の薄型の半導体ウェハがそれぞれ緩衝フィルムを挟んで積み重ねることのできるキャリアの利用に際し、
通気配管を兼ねた支持部から伸びた複数の吸着パッドによる流体の調整で半導体ウェハ主表面の吸着保持、解放を行う真空ピンセットによって、少なくとも前記半導体ウェハ1枚が保持され前記キャリアから外へまたは前記キャリア内へ移動されることを特徴とする。
【0012】
上記本発明に係る半導体ウェハの搬送方法によれば、複数の吸着パッドが作用する真空ピンセットによって、半導体ウェハ主表面が分散保持される。これにより、キャリア内外への薄型ウェハの移動は自重によるたわみ等、ストレスが軽減される。
【0013】
本発明の[請求項6]に係る半導体ウェハの搬送方法は、[請求項5]に従属し、
前記半導体ウェハは、緩衝フィルムごと前記真空ピンセットにて吸着保持されることを特徴とする。半導体ウェハ主表面が真空ピンセットの吸着パッドに直接接触しない形態をとることができる。緩衝フィルムは空気を通す多孔質であればよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1実施形態に係る真空ピンセットの要部構成を示しており、(a)は概観図、(b)は半導体ウェハを保持する概観平面図である。
真空ピンセット10は、ウェハ保持側端部それぞれに、通気孔が設けられた複数の吸着パッド11が設けられている。支持部12は通気配管13を兼ね、中心の基幹部121とそれぞれの吸着パッド11までの分岐経路部122で構成されている。支持部12は少なくとも分岐経路部122及び吸着パッド11が軟質のゴム部材または軟質樹脂部材、シリコンゴム等で構成されている。これにより、吸着されるウェハの損傷を防止する。基幹部121も同じ軟質材料でも構わない。ただし、通気配管13の変形等支障があってはならない。また、基幹部121には吸着パッド11における流体の調整を現出するポンプ機構14が設けられている。ポンプ機構14における流体の調整は、吸い上げる空気の強さを調節する、あるいは逆に放出する調整をすることも考えられる。すなわち、通気配管13の空気の流れを調節する。ポンプ機構14は、モータポンプ、あるいは作業者が直接扱うものであれば電池式のモータポンプ、または手動式の空気ポンプも考えられる。
【0015】
この実施形態において吸着パッド11は、半導体ウェハWafの中央付近に一つ、半導体ウェハWafの周囲付近に略均等な間隔でもって4つ設けられている。5個所の支持により、特に、100μm以下に加工された薄型の半導体ウェハWafは分散保持され、搬送時や操作時においてたわみ等のストレスが軽減される。なお、より均等な支持を要するなら上記5個所の支持に限らず、さらに多くの支持箇所を設けてもよい。
【0016】
図2は、本発明の第2実施形態に係る真空ピンセットの要部構成を示しており、(a)は概観図、(b)は半導体ウェハを保持する概観平面図である。前記第1実施形態と同様の箇所には同一の符号を付している。
前記第1実施形態に比べて、真空ピンセット20は次の点が異なっている。基幹部121からそれぞれの吸着パッド11までの分岐経路部122のある長さが調節可能となっている(長さ調節管15)。長さ調節管15は、分岐経路部122のうちウェハ周囲部への保持側端部までの長さを調節するため着脱、付け替えが可能である。長さ調節管15は、シリコン樹脂などからなる硬質樹脂管である。これにより、保持、搬送するウェハのサイズに合わせた長さ調節管15を選び装着することができる。基幹部121に吸着パッド11における流体の調整を現出するポンプ機構14が設けられているのは前記第1実施形態と同様である。
【0017】
上記各実施形態による真空ピンセットによれば、長さ調節管15を利用し、保持、搬送すべきウェハのサイズに合わせた分岐経路部122を構成する。これにより、複数の吸着パッド11によって、吸着対象物は分散保持される。よって、取り扱いに十分な注意の必要な薄型ウェハなどは自重によるたわみ等、ストレスが軽減される。
【0018】
図3は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置の搬送方法を説明する概観図である。図3によれば、複数の薄型の半導体ウェハはそれぞれ緩衝フィルム31を挟んで積み重ねることのできるキャリア32に収納されている。作業者は、緩衝フィルム31を取り去った後、例えば、前記図1の構成の真空ピンセット10を使用する。すなわち、支持部12を持ち、各吸着パッド11への流体の調整を伴ない半導体ウェハWaf主表面の吸着保持、解放を行う。これにより、1枚の半導体ウェハWafが保持されキャリア31から外へまたはキャリア31内へ移動される。
【0019】
緩衝フィルム31は、半導体ウェハWafを積み重ねる際に間に配される。また、この緩衝フィルム31を多孔質性とし、緩衝フィルム31ごと半導体ウェハWaf主表面の吸着保持、解放を行うことも考えられる。これにより、1枚の半導体ウェハWafが緩衝フィルム31を介して真空ピンセット10(または20)に保持される。各吸着パッド11への流体の調整により、緩衝フィルム31は保持したまま半導体ウェハWafのみ開放するようにしてもよい。あるいは緩衝フィルム31及び半導体ウェハWafを開放後、緩衝フィルム31のみ捕捉、移動させるようにしてもよい。これにより、真空ピンセット10(または20)は、半導体ウェハWaf主表面に直接接触せず、汚染防止に寄与する。
【0020】
図4は、本発明の第4実施形態に係る半導体装置の搬送方法を説明する概観図である。前記第3実施形態に比べて、真空ピンセット10(または20)がロボットアーム41に装備されている。その他は第3実施形態と同様であるため図3中と同一の符号を付す。すなわち、支持部12がロボットアーム41に取り付けられ、各吸着パッド11への流体の調整を伴ない半導体ウェハWaf主表面の吸着保持、解放を行う。これにより、1枚の半導体ウェハWafが保持されキャリア31から外へまたはキャリア31内へ移動される。
【0021】
前記第3実施形態と同様に、緩衝フィルム31を多孔質性とし、緩衝フィルム31ごと半導体ウェハWaf主表面の吸着保持、解放を行うことも考えられる。これにより、1枚の半導体ウェハWafが緩衝フィルム31を介して真空ピンセット10(または20)に保持される。各吸着パッド11への流体の調整により、緩衝フィルム31は保持したまま半導体ウェハWafのみ開放するようにしてもよい。あるいは緩衝フィルム31及び半導体ウェハWafを開放後、緩衝フィルム31のみ捕捉、移動させるようにしてもよい。これにより、真空ピンセット10(または20)は、半導体ウェハWaf主表面に直接接触せず、汚染防止に寄与する
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の吸着パッドによって、吸着対象物は分散保持される。これにより、取り扱いに十分な注意の必要な薄型ウェハなどは自重によるたわみ等、ストレスが軽減される。この結果、薄型半導体ウェハの搬送時、操作時に容易な取り扱いを伴ってウェハの品質を保持できる真空ピンセット及び半導体ウェハ搬送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る真空ピンセットの要部構成を示しており、(a)は概観図、(b)は半導体ウェハを保持する概観平面図である。
【図2】本発明の第2実施形態に係る真空ピンセットの要部構成を示しており、(a)は概観図、(b)は半導体ウェハを保持する概観平面図である。
【図3】本発明の第3実施形態に係る半導体装置の搬送方法を説明する概観図である。
【図4】本発明の第4実施形態に係る半導体装置の搬送方法を説明する概観図である。
【符号の説明】
10…真空ピンセット、11…吸着パッド、121…基幹部、122…分岐経路部、13…通気配管、14…ポンプ機構、15…長さ調節管、31…緩衝フィルム、32…キャリア、41…ロボットアーム、Waf…半導体ウェハ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to vacuum tweezers and a semiconductor wafer transfer method used in a line of an LSI manufacturing process and an inspection process, and particularly applied when transferring a thin semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
In a wafer process in LSI manufacturing, it is essential to transport a semiconductor wafer along a manufacturing line. A wafer carrier is used for accommodating and transporting a plurality of wafers. Generally, operations such as extracting wafers one by one from a wafer carrier with a vacuum suction arm (air tweezers) and storing wafers one by one in a wafer carrier with a vacuum suction arm (air tweezers) are generally performed. In recent years, semiconductor wafers have been increasing in diameter and tending to be thinner. When the thickness is reduced, there is a risk that the wafer may be bent, warped, or at worst broken by its own weight.
[0003]
At present, workers handle thin semiconductor wafers in which it is difficult to handle air tweezers as described above. For example, handling of a thin wafer processed to 100 μm or less through a wafer back surface grinding step or the like. Such a thin wafer may be contained in a stacked wafer carrier. In the stacked wafer carrier, a plurality of thin wafers are stacked with a buffer film interposed therebetween. Workers wear vinyl gloves and the like for preventing static electricity and dust, and carry them to chuck tables of various manufacturing equipment by hand handling.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the diameter of a semiconductor wafer is increased and the thickness of the semiconductor wafer is reduced, deflection and warpage of the wafer due to its own weight are remarkable, and it becomes impossible to handle air tweezers in a normal production line. As a result, the handling of such a thin wafer by an operator increases. When removing a thin wafer from a stacked wafer carrier or putting a thin wafer into the stacked wafer carrier, the operator picks up a point on the outer peripheral portion of the wafer and then shifts to using both hands. As a result, the wafer is extremely strained, and there is a danger of cracking. As a result, the handling efficiency of the thin wafer cannot be increased due to concerns about damage.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a vacuum tweezer and a semiconductor wafer transfer method capable of maintaining the quality of a thin semiconductor wafer while transferring the thin semiconductor wafer with easy handling during operation. Things.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The vacuum tweezers according to [claim 1] of the present invention includes:
A plurality of suction pads each provided with a vent,
A support portion provided on each of the suction pads and also serving as a ventilation pipe,
A pump mechanism that manifests adjustment of fluid in the suction pad;
It is characterized by having.
[0007]
According to the vacuum tweezers according to the present invention, the suction target is dispersed and held by the plurality of suction pads. Thereby, stress such as bending due to its own weight is reduced for a thin wafer or the like that requires sufficient care in handling.
[0008]
A vacuum tweezer according to [claim 2] of the present invention is dependent on [claim 1],
At least one suction pad is provided near the center of the suction target, and a plurality of suction pads are provided near the periphery of the suction target at appropriate intervals. When the suction target is assumed to be thin, the configuration is such that the deflection is reduced.
[0009]
A vacuum tweezer according to [claim 3] of the present invention is dependent on [claim 1] or [claim 2],
The support is made of an elastic member. Prevents damage to the adsorption object.
[0010]
A vacuum tweezer according to [Claim 4] of the present invention is dependent on any of [Claim 1] to [Claim 3],
The pump mechanism is an electric motor pump. Increase the retention time of the adsorption target.
[0011]
The method for transferring a semiconductor wafer according to claim 5 of the present invention includes:
When using a carrier that can stack a plurality of thin semiconductor wafers with a buffer film in between,
Vacuum tweezers for holding and releasing the main surface of the semiconductor wafer by adjusting the fluid with a plurality of suction pads extending from the support portion also serving as a ventilation pipe hold at least one of the semiconductor wafers and hold the semiconductor wafer out of or from the carrier. It is characterized by being moved into a carrier.
[0012]
According to the method for transporting a semiconductor wafer according to the present invention, the main surface of the semiconductor wafer is dispersed and held by the vacuum tweezers on which the plurality of suction pads act. Thereby, when the thin wafer is moved into and out of the carrier, stress such as bending due to its own weight is reduced.
[0013]
A method for transporting a semiconductor wafer according to claim 6 of the present invention is dependent on claim 5,
The semiconductor wafer is suction-held together with the buffer film by the vacuum tweezers. It is possible to adopt a form in which the main surface of the semiconductor wafer does not directly contact the suction pad of the vacuum tweezers. The buffer film may be porous as long as it allows air to pass through.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIGS. 1A and 1B show a configuration of a main part of a vacuum tweezer according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a schematic view and FIG. 1B is a schematic plan view holding a semiconductor wafer.
The vacuum tweezers 10 are provided with a plurality of
[0015]
In this embodiment, one
[0016]
2A and 2B show a main configuration of vacuum tweezers according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a schematic view and FIG. 2B is a schematic plan view holding a semiconductor wafer. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
Compared with the first embodiment, the vacuum tweezers 20 are different in the following points. A certain length of the
[0017]
According to the vacuum tweezers according to each of the above-described embodiments, the
[0018]
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a method for transporting a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. According to FIG. 3, a plurality of thin semiconductor wafers are stored in a
[0019]
The
[0020]
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method for transporting a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention. In comparison with the third embodiment, the
[0021]
As in the third embodiment, the
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the suction target is dispersed and held by the plurality of suction pads. Thereby, stress such as bending due to its own weight is reduced for a thin wafer or the like that requires sufficient care in handling. As a result, it is possible to provide a vacuum tweezer and a semiconductor wafer transfer method capable of maintaining the quality of a thin semiconductor wafer with easy handling during transfer and operation.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B show a main configuration of vacuum tweezers according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a schematic view and FIG. 1B is a schematic plan view holding a semiconductor wafer.
FIGS. 2A and 2B show a main configuration of vacuum tweezers according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a schematic view and FIG. 2B is a schematic plan view holding a semiconductor wafer.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a method for transporting a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view illustrating a method for transporting a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vacuum tweezers, 11 ... Suction pad, 121 ... Trunk part, 122 ... Branch path part, 13 ... Ventilation piping, 14 ... Pump mechanism, 15 ... Length adjustment pipe, 31 ... Buffer film, 32 ... Carrier, 41 ... Robot Arm, Waf: semiconductor wafer.
Claims (6)
前記吸着パッド各々に設けられ通気配管を兼ねた支持部と、
前記吸着パッドにおける流体の調整を現出するポンプ機構と、
を具備したことを特徴とする真空ピンセット。A plurality of suction pads each provided with a vent,
A support portion provided on each of the suction pads and also serving as a ventilation pipe,
A pump mechanism that manifests adjustment of fluid in the suction pad;
A vacuum tweezer, comprising:
通気配管を兼ねた支持部から伸びた複数の吸着パッドによる流体の調整で半導体ウェハ主表面の吸着保持、解放を行う真空ピンセットによって、少なくとも前記半導体ウェハ1枚が保持され前記キャリアから外へまたは前記キャリア内へ移動されることを特徴とする半導体ウェハの搬送方法。When using a carrier that can stack a plurality of thin semiconductor wafers with a buffer film in between,
Vacuum tweezers for holding and releasing the main surface of the semiconductor wafer by adjusting the fluid with a plurality of suction pads extending from the support part also serving as a ventilation pipe hold at least one of the semiconductor wafers and hold the semiconductor wafer out of or from the carrier. A method for transporting a semiconductor wafer, wherein the method is carried into a carrier.
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