JP2006287139A - 半導体ウエーハの機械的強度測定装置及び機械的強度測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体ウエーハの機械的強度を測定する装置であって、少なくとも、半導体ウエーハを載置する載置台と、該載置台に備えられ、半導体ウエーハをウエーハ外周の少なくとも2点で支持する支持手段と、荷重シャフトを平行移動させて先端部をウエーハ外周に押し当てて荷重する荷重手段とを具備し、半導体ウエーハを前記載置台に載置した後、前記支持手段により前記半導体ウエーハをウエーハ外周の少なくとも2点で支持しながら、前記荷重手段により前記荷重シャフトの先端部をウエーハ外周の1点に押し当て、前記半導体ウエーハの中心に向かって静圧荷重を加えるものであることを特徴とする半導体ウエーハの機械的強度測定装置。
【選択図】図1
Description
このように、載置台が半導体ウエーハを水平に載置するものであり、荷重手段が荷重シャフトを水平方向に平行移動させるものであれば、半導体ウエーハを簡単に載置でき、ウエーハ中心に向かってより正確に静圧荷重を加えることができる装置となる。
このように、支持手段及び荷重手段が、支持手段により支持されるウエーハ外周の支持点と荷重シャフトの先端部を押し当てるウエーハ外周の1点とがウエーハ中心に対して均等な角度をなすように配置されるものであれば、半導体ウエーハにより均等に静圧荷重を加えることができ、破壊強度をより正確に測定できる装置となる。
このように、荷重手段がエアシリンダと圧力制御バルブとを具備し、エアシリンダにより荷重シャフトを移動させ、圧力制御バルブにより静圧荷重を制御するものであれば、半導体ウエーハにより正確な値の静圧荷重をスムーズに加えることができる装置となる。
このように、半導体ウエーハを載置台に水平に載置し、荷重手段により荷重シャフトを水平方向に平行移動させれば、半導体ウエーハを簡単に載置でき、ウエーハ中心に向かってより正確に静圧荷重を加えることができる。
このように、支持手段により支持されるウエーハ外周の支持点と荷重シャフトの先端部を押し当てるウエーハ外周の1点とをウエーハ中心に対して均等な角度をなすようにすれば、半導体ウエーハにより均等に静圧荷重を加えることができ、機械的強度をより正確に測定できる。
このように、エアシリンダにより荷重シャフトを移動させ、圧力制御バルブにより静圧荷重を制御すれば、半導体ウエーハにより正確な値の静圧荷重をスムーズに加えることができる。
前述のように、円形の半導体ウエーハの端面強度を評価するために、端面に衝撃を与える評価方法が開示されているが、これらは衝撃によるワレ、カケの発生により端面の機械的強度を評価する方法である。
また、この従来の方法だと、同じ試料ウエーハにくり返し衝撃を与えるため、先の試験でウエーハにダメージを与えてしまい正確な強度を測定できないという問題もあった。
さらに、破壊強度を正確に測定するためには細かいステップで衝撃試験をくり返さなければならず、時間がかかるという問題があった。
図1は、本発明に従う機械的強度評価装置の一例を示す概略図であり、(a)は側面概略図、(b)はその一部の平面概略図を示す。
(実施例1)
図1の機械的強度測定装置を用いて、本発明の測定方法により直径300mmの様々な種類のシリコンウエーハの破壊時の静圧荷重(破壊強度)を測定した。測定したシリコンウエーハのサンプルの特性を表1に示す。
実施例1と同様のサンプル1、3、4、5、6について、ウエーハ形状と破壊時の静圧荷重との相関関係を調査した。ウエーハ形状を示すパラメータとして、ウエーハの厚さ、反り(Warp値)、エッジ(X3値)を用いた。X3値とは、図3に示すウエーハ端面の部分断面図において、矢印で示されている部分の長さである。
実施例1と同様のサンプル1、5と、直径が200mmである以外はサンプル1、5と同様のサンプル1’、5’について、破壊時の静圧荷重を測定した。
5…荷重手段、 5a…エアシリンダ、 5b…圧力制御バルブ、 6…ボンベ、
10…機械的強度測定装置、
A、B…ウエーハが支持される点、 C…荷重シャフトの先端部を押し当てる点、
O…ウエーハ中心。
Claims (8)
- 半導体ウエーハの機械的強度を測定する装置であって、少なくとも、半導体ウエーハを載置する載置台と、該載置台に備えられ、半導体ウエーハをウエーハ外周の少なくとも2点で支持する支持手段と、荷重シャフトを平行移動させて先端部をウエーハ外周に押し当てて荷重する荷重手段とを具備し、半導体ウエーハを前記載置台に載置した後、前記支持手段により前記半導体ウエーハをウエーハ外周の少なくとも2点で支持しながら、前記荷重手段により前記荷重シャフトの先端部をウエーハ外周の1点に押し当て、前記半導体ウエーハの中心に向かって静圧荷重を加えるものであることを特徴とする半導体ウエーハの機械的強度測定装置。
- 前記載置台は、半導体ウエーハを水平に載置するものであり、前記荷重手段は、前記荷重シャフトを水平方向に平行移動させるものであることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記支持手段及び荷重手段は、前記支持手段により支持されるウエーハ外周の少なくとも2点と、前記荷重シャフトの先端部を押し当てるウエーハ外周の1点とが、ウエーハ中心に対して均等な角度をなすように配置されるものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の測定装置。
- 前記荷重手段は、エアシリンダと圧力制御バルブとを具備し、前記エアシリンダにより前記荷重シャフトを移動させ、前記圧力制御バルブにより前記静圧荷重を制御するものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の測定装置。
- 半導体ウエーハの機械的強度を測定する方法であって、半導体ウエーハを載置台に載置し、該載置台に備えられた支持手段により前記半導体ウエーハをウエーハ外周の少なくとも2点で支持しながら、荷重手段により荷重シャフトを平行移動させて、該荷重シャフトの先端部を前記半導体ウエーハのウエーハ外周の1点に押し当て、前記半導体ウエーハの中心に向かって静圧荷重を加え、該静圧荷重を増加して前記半導体ウエーハが破壊されたときの静圧荷重を測定することを特徴とする半導体ウエーハの機械的強度測定方法。
- 前記半導体ウエーハを前記載置台に水平に載置し、前記荷重手段により前記荷重シャフトを水平方向に平行移動させることを特徴とする請求項5に記載の測定方法。
- 前記支持手段により支持されるウエーハ外周の少なくとも2点と、前記荷重シャフトの先端部を押し当てるウエーハ外周の1点とを、ウエーハ中心に対して均等な角度をなすようにすることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の測定方法。
- エアシリンダにより前記荷重シャフトを移動させ、圧力制御バルブにより前記静圧荷重を制御することを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の測定方法。
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